JP4798117B2 - Semiconductor device and substrate crack detection method - Google Patents

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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。   The present invention relates to a semiconductor device in which a circuit board mounted on a heat sink is sealed with a sealing resin, and a substrate crack detection method for detecting cracks in the circuit board in the semiconductor device.

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
Conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1, a circuit board and a heat sink on which the circuit board is mounted are provided, and the circuit board and the heat sink are arranged in a mold package formed by resin injection molding. A semiconductor device in which the other surface of the heat sink is exposed from the resin has been proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-328018

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。   By the way, in the semiconductor device disclosed in Patent Document 1, when forming a mold package, the resin melted and melted is filled in the injection mold while the circuit board and the heat sink are set in the injection mold. . At this time, if the heat sink has warping or surface irregularities, the stress of the resin filled in the injection mold causes a partial stress concentration on the circuit board bonded and fixed to the heat sink. There is a risk of cracking. The crack may cause malfunction of the semiconductor device (for example, leakage). However, in the above configuration, since the circuit board is sealed with resin, it is impossible to confirm cracks (cracking) of the circuit board by visual inspection or the like after forming the mold package.

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。   On the other hand, the present applicant has proposed in Japanese Patent Application No. 2006-157111 a semiconductor device in which one substrate crack detection wiring pattern for detecting a substrate crack is formed on the surface of a circuit board. When a crack occurs in the wiring pattern for board crack detection (that is, when a crack occurs in the circuit board), the resistance value of the wiring pattern for board crack detection increases significantly. Therefore, by measuring the absolute value of the resistance value of the substrate crack detection wiring pattern, it is possible to detect whether or not the circuit board is cracked.

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。   However, the resistance value of the circuit board wiring pattern varies greatly due to the influence of manufacturing variations (for example, in the case of screen printing, blurring, film thickness variation, material mixing ratio variation, impurity variation contained in the material, etc.) For example, there is a problem of about ± 20 to 60%. Therefore, in the case of a fine crack that does not break the wiring pattern, it is difficult to determine whether the increase in resistance value is due to a crack or due to manufacturing variations.

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。   In addition, after the resin that forms the mold package is cured, the compressive stress of the resin acts on the circuit board, and the crack portion of the circuit board is also compressed, so that the resistance value of the wiring pattern for detecting the board cracks The effect of is difficult to appear.

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。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a substrate crack detection method capable of detecting a crack of a circuit board with high accuracy after injection molding.

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し、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、測定した複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の比と、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の抵抗値の比との差をとることによって、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することを特徴する。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a circuit board having a wiring pattern, a heat sink on which the circuit board is mounted, and a part of a lead frame, and is electrically connected to the wiring pattern. A semiconductor device comprising: an external connection terminal; at least a part of a heat sink; a connection portion between the external connection terminal and the wiring pattern; and a sealing resin portion that seals the circuit board. , as a wiring pattern, not provide an electrical connection function, a plurality have a crack detection wire pattern for detecting the cracking of the circuit board is mounted on the circuit board, respectively and the ends of the crack detection wire pattern It has a detection circuit to be connected, and the detection circuit has a ratio of measured resistance values of a plurality of crack detection wiring patterns and a resistance value of the plurality of crack detection wiring patterns determined at the time of layout. By taking the difference between the ratio and characterized by detecting whether cracks cracks detection wiring pattern has occurred.

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。また、検出回路は、測定した複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の比と、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の抵抗値の比との差をとることによって、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する。これによれば、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。なお、新請求項2に記載の発明の作用効果は、請求項1に記載の発明の作用効果と同等なので、その記載を省略する。 Thus, according to the present invention, a plurality of crack detection wiring patterns are formed on the circuit board mounted on the heat sink. In addition, the detection circuit detects cracks by taking the difference between the ratio of the measured resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns and the ratio of the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns determined at the time of layout. It is detected whether or not the wiring pattern is cracked. According to this, it is possible to detect the cracks in the crack detection wiring pattern (circuit board) with high accuracy while suppressing the influence of manufacturing variation of the crack detection wiring pattern. In addition, since the effect of the invention of the new claim 2 is equivalent to the effect of the invention of the claim 1, the description is omitted.

請求項1又は請求項2に記載の発明においては、請求項に記載のように、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又は請求項2に記載の発明においては、請求項に記載のように、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。 In the invention according to claim 1 or claim 2 , as described in claim 3 , as a plurality of crack detection wiring patterns, one continuous wiring pattern is divided into a plurality of resistance regions, and crack detection is performed. A configuration including a wiring pattern for use may be employed. Further, in the invention described in claim 1 or 2 , as described in claim 4 , the plurality of crack detection wiring patterns are arranged electrically independently from other crack detection wiring patterns. A configuration including a crack detection wiring pattern is also possible.

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。   In any case, a plurality of crack detection wiring patterns are formed on the circuit board. Therefore, by detecting the resistance values of a plurality of crack detection wiring patterns and comparing the resistance values with each other, the effects of manufacturing variations of the crack detection wiring patterns are suppressed, and crack detection wiring patterns (circuits) are detected. Substrate) can be detected with high accuracy.

請求項又は請求項に記載の発明においては、請求項に記載のように、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。 In the invention described in claim 3 or claim 4 , as described in claim 5 , as the plurality of crack detection wiring patterns, at least one outer peripheral pattern arranged along the end of the circuit board is provided. It is good to have.

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。   According to this, since the outer peripheral pattern is arranged along the end of the circuit board, it is possible to detect a crack that occurs at the end of the circuit board. In addition, since a crack is easy to generate | occur | produce in the edge part with weak intensity | strength in a circuit board, most cracks which arise in a circuit board are detectable.

請求項に記載の発明においては、請求項に記載のように、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。 In the invention described in claim 5 , as described in claim 6 , the plurality of crack detection wiring patterns include an outer peripheral pattern and at least one inner peripheral pattern arranged on the inner side of the outer peripheral pattern. It is good also as a structure.

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。   According to this, the crack which arises in the edge part of a circuit board by an outer periphery pattern can be detected, and the crack which arises inside the outer periphery pattern of a circuit board can also be detected by an inner periphery pattern.

請求項1〜いずれか1項に記載の発明においては、請求項に記載のように、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。 In the invention described in any one of claims 1 to 6 , as described in claim 7 , the heat sink may be configured by a part of the lead frame. According to this, since the heat sink is configured as a part of the lead frame, misalignment between the heat sink (and the circuit board) and the external connection terminal during injection molding can be prevented. In addition, the manufacturing process can be simplified.

請求項1〜いずれか1項に記載の発明においては、請求項に記載のように、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。
In the invention according to any one of claims 1 to 7 , as described in claim 8 , the external connection terminal is connected to the end of the crack detection wiring pattern, and is connected to the sealing resin portion. It is good also as a structure provided with the several terminal for a detection from which a part is exposed.

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。   According to this, even if the circuit board is sealed by the sealing resin portion, a part of the detection terminal is exposed from the sealing resin portion. Therefore, the plurality of detection terminals can be connected to external detection devices that detect cracks in the circuit board.

請求項1〜いずれか1項に記載の発明においては、請求項に記載のように、検出回路は、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。 In the invention according to any one of claims 1 to 7 , as described in claim 9 , when the detection circuit detects a crack in the crack detection wiring pattern, the circuit board is cracked. Thus, the signal indicating the breakage of the circuit board may be output to the outside via the external connection terminal, and the operation of the circuit unit configured on the circuit board may be stopped.

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。   According to this, when the detection circuit detects a crack in the circuit board, the operation of the circuit unit configured on the circuit board can be stopped, and an effect as a self-diagnosis function can be expected.

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、測定した複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の比と、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の抵抗値の比との差をとることによって、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することを特徴とする。 The invention according to claim 10 is a circuit board crack detection method for detecting whether or not a circuit board is cracked in a state where the circuit board mounted on the heat sink is sealed by injection molding of a resin material. Before mounting on the heat sink, do not provide an electrical connection function on the circuit board, and form multiple crack detection wiring patterns in the same process to detect cracks in the circuit board. , The resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns are respectively measured, and the ratio of the measured resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns to the ratio of the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns determined at the time of layout It is characterized by detecting whether or not a crack has occurred in the crack detection wiring pattern .

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。また、測定した複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の比と、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の抵抗値の比との差をとることによって、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する。これによれば、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。なお、新請求項11に記載の発明の作用効果は、請求項10に記載の発明の作用効果と同等なので、その記載を省略する。 Thus, according to the present invention, a plurality of crack detection wiring patterns are formed on the circuit board . In addition, by taking the difference between the ratio of the measured resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns and the ratio of the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns determined at the time of layout, the crack detection wiring pattern is cracked. It is detected whether or not the error occurs. According to this, it is possible to detect the cracks in the crack detection wiring pattern (circuit board) with high accuracy while suppressing the influence of manufacturing variation of the crack detection wiring pattern. In addition, since the effect of the invention of the new claim 11 is equivalent to the effect of the invention of claim 10, the description is omitted.

請求項1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。 The invention according to claim 1 2, a circuit board mounted on a heat sink, in a state sealed by injection molding of a resin material, there in substrate crack detection method of detecting whether cracks on the circuit board has occurred Before mounting on the heat sink, at least one crack detection wiring pattern for detecting a crack in the circuit board is formed on the circuit board without providing an electrical connection function. In this case, before measuring the resistance value of the crack detection wiring pattern, a current larger than the resistance measurement current is passed through the crack detection wiring pattern.

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。   As described above, according to the present invention, a crack generated in the circuit board can be grown by flowing a current larger than the resistance measurement current through the crack detection wiring pattern. Therefore, the crack of the circuit board can be detected with higher accuracy by measuring the resistance value after flowing a large current.

請求項1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。 The invention according to claim 1 3, a circuit board mounted on a heat sink, in a state sealed by injection molding of a resin material, there in substrate crack detection method of detecting whether cracks on the circuit board has occurred Before mounting on the heat sink, at least one crack detection wiring pattern for detecting a crack in the circuit board is formed on the circuit board without providing an electrical connection function. In the above, the resistance value of the crack detection wiring pattern is measured in a state where the resin material is heated to a degree of softening.

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。   As described above, according to the present invention, since the resin material is softened by heating, the compressive stress acting on the circuit board from the resin material can be relaxed. That is, the compression state (contact state) of the crack part compressed by the resin material can be loosened. As a result, the effect of cracks is likely to appear in the resistance value of the crack detection wiring pattern, and the cracks in the circuit board can be detected with higher accuracy than in detecting cracks in the circuit board without heating.

請求項1に記載の発明においては、請求項1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。 In the invention according to claim 1 3, as described in claims 1 to 4, at room temperature state, a state for detecting a resistance value of the crack detection wiring pattern, and heated to the extent that it softens the resin material, cracks The resistance value of the detection wiring pattern may be detected, and the resistance value detected in the room temperature state may be compared with the resistance value detected in the heated state.

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。   In this way, in the same crack detection wiring pattern, by comparing the resistance values detected before and after heating with each other, the influence of manufacturing variation is suppressed, and cracks in the crack detection wiring pattern (circuit board) are suppressed. It can be detected with high accuracy. That is, it is possible to detect a crack in the circuit board with higher accuracy than detecting the absolute value of the resistance value of the crack detection wiring pattern at a temperature at which the resin softens.

請求項1又は請求項1に記載の発明においては、請求項1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。 Multiple In the invention according to claim 1 2 or claim 1 3, as described in claim 1 5, on a circuit board, a crack detection wire pattern for detecting a crack in the circuit board in the same process After forming and injection molding, it is preferable to compare the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns with each other.

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。   According to this, after applying a large current, by comparing the resistance values of a plurality of crack detection wiring patterns formed in the same process, it is possible to suppress the influence of manufacturing variations and the like. That is, since the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns are compared with each other in a state where cracks are promoted as compared with before flowing a large current, cracks generated on the circuit board can be detected with higher accuracy. .

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。   In addition, in a state where the resin material is softened, by comparing the resistance values of a plurality of crack detection wiring patterns with each other, the influence of manufacturing variations of the crack detection wiring patterns and the influence of the temperature characteristics of the resistance values are suppressed. be able to. That is, it is possible to detect a crack in the circuit board with higher accuracy than comparing resistance values detected before and after heating.

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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the semiconductor device according to the first embodiment. In FIG. 1, for convenience, the sealing resin portion is indicated by a two-dot chain line. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

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。   As shown in FIG. 1, the semiconductor device 100 includes a circuit board 30 on which a heat sink 10 and crack detection wiring patterns 50 a and 50 b are formed as main parts and mounted on one surface 10 a of the heat sink 10, and a circuit board. 30, an external connection terminal 70 that is electrically connected to 30, at least a part of the heat sink 10, a part of the external connection terminal 70, and a sealing resin portion 90 that seals the circuit board 30.

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。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heat sink 10 is a heat radiating member that releases heat of the electronic elements 31 (particularly power elements) mounted on the circuit board 30 from the circuit board 30. Any material (for example, metal) having better heat dissipation than the circuit board 30 can be employed. In the present embodiment, the circuit board 30 is fixed to the one surface 10 a of the heat sink 10 formed in a flat plate shape via the adhesive member 20. In addition, as the adhesive member 20, an adhesive material including a synthetic resin material (silicon rubber or the like) excellent in thermal conductivity can be employed.

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。   As shown in FIGS. 1 and 2, the circuit board 30 includes a wiring board in which a wiring pattern is arranged on an insulating base material such as resin or ceramic, and an electronic device that is mounted on the wiring board and constitutes a circuit together with the wiring pattern. And the element 31. In the present embodiment, a wiring substrate having a single layer is adopted as the wiring pattern, and the wiring pattern is formed only on the back surface 30a (hereinafter referred to as the front surface 30a) of the circuit board 30 that is bonded to the heat sink 10. . Then, on the surface 30a of the circuit board 30, control ICs 32 and 33 and electronic components 34 such as resistors and capacitors (four in FIG. 1) are mounted as electronic elements 31, and a hybrid integrated circuit is configured together with a wiring pattern. Has been. Further, as a wiring pattern, not only a wiring pattern (not shown) that provides an electrical connection function (configures a circuit) but also an electrical connection function (does not configure a circuit) occurs on the circuit board 30. A plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b for detecting cracks are provided.

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。   The control ICs 32 and 33 are electrically connected to the wiring pattern providing the electrical connection function via the bonding wire 35, and the electronic component 34 is electrically connected to the wiring pattern via solder, conductive adhesive, or the like. Connected. The wiring pattern is electrically connected to the lead terminal 71 as the external connection terminal 70 through the bonding wire 36.

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。   The crack detection wiring patterns 50 a and 50 b are arranged on the surface 30 a of the circuit board 30 in a region excluding a wiring pattern that provides an electrical connection function and an arrangement region of the electronic elements 31. The crack detection wiring patterns 50a and 50b are formed using the same material (in the same process as described later). As the constituent material, it is preferable to employ a material having such a brittleness that the crack is similarly generated when the circuit board 30 is cracked. In the present embodiment, the crack detection wiring patterns 50a and 50b are configured as a printing resistor formed using a screen printing method together with a wiring pattern that provides an electrical connection function.

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。   In the present embodiment, the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b include a plurality of (two in the present embodiment, two continuous crack detection wiring patterns 50 that do not provide an electrical connection function. ) Is divided into resistance regions. Specifically, as shown in FIG. 1, in the wiring pattern 50 formed along the end portion of the circuit board 30 with a substantially C-shape (substantially annular) with a slight gap between the end portions, An external connection terminal 72a for resistance detection (hereinafter referred to as a detection terminal 72a) is connected to the end via a bonding wire 37, and a detection terminal 72b is connected to the bonding wire 37 at an intermediate portion between the ends of the wiring pattern 50. The resistance region between the connecting portions to the detection terminals 72a and 72b is a crack detection wiring pattern 50a. Further, a resistance region between connection portions of the detection terminal 72b and the detection terminal 72c connected via the bonding wire 37 is a crack detection wiring pattern 50b. The detection terminals 72 (72 a to 72 c) are different in connection object from the lead terminals 71, and both have the same configuration as the external connection terminals 70. Specifically, it is configured as a part of the lead frame.

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。   The sealing resin part 90 covers and protects at least a part of the heat sink 10, the circuit board 30, the connection part between the circuit board 30 and the lead terminal 71, and the connection part between the circuit board 30 and the detection terminal 72. Yes, it is formed by injection molding of resin. In the present embodiment, the heat sink 10 is configured such that the back surface 10b of the one surface 10a on which the circuit board 30 is mounted is exposed from the sealing resin portion 90 and exposed to the outside air. Further, the lead terminal 71 and the detection terminal 72 are exposed from the sealing resin portion 90 at the end opposite to the connection portion with the bonding wires 36 and 37, and can be electrically connected to the outside. It has become.

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。   The semiconductor device 100 configured as described above can be formed by the following procedure. First, the circuit board 30 is fixed to the heat sink 10 via the adhesive member 20. Next, in this fixed state, the lead terminal 71 and the wiring pattern, and the detection terminal 72 and the crack detection wiring pattern 50 are electrically connected by wire bonding. In this state, the semiconductor device 100 can be obtained by placing in an injection mold, injecting molten resin into the mold, and removing unnecessary portions of the lead frame after injection molding. it can. The wire bonding can also be performed before the circuit board 30 is fixed to the heat sink 10.

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。   As described above, in the semiconductor device 100 according to the present embodiment, in the configuration in which the circuit board 30 bonded and fixed on the heat sink 10 is covered with the sealing resin portion 90 formed by injection molding, the circuit board 30 A plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are formed on the surface 30a. The ends of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are electrically connected to the detection terminals 72 (72a to 72c), respectively, and a part of the detection terminals 72 (72a to 72c) is sealed. Each of the resin portions 90 is exposed. Then, by connecting the detection terminals 72 (72a to 72c) to an external detection device (not shown), the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are measured, and the respective resistance values are compared. It is determined whether or not the circuit board 30 is cracked.

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。   Therefore, even if a crack (crack) occurs in the circuit board 30 during the injection molding due to the warp of the heat sink 10 or the surface irregularities, the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are respectively set after the injection molding. By measuring and comparing the obtained resistance values with each other, the influence of manufacturing variations of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b is suppressed, and the crack detection wiring patterns 50a and 50b (circuit board 30) are reduced. Cracks can be detected.

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。   In the present embodiment, the ratio value (design value) of the resistance values of the plurality (two) of crack detection wiring patterns 50a and 50b determined at the time of layout and the plurality of crack detections measured after injection molding. The crack of the circuit board 30 is detected by taking a difference from the ratio value of the resistance values of the wiring patterns 50a and 50b. Details are as follows.

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Ra0,Rb0の比Iは下記式に示すように一定値αとなる。 The resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are determined by the layout pattern (wiring length and width). Therefore, the ratio I 0 between the resistance values R a0 and R b0 of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b determined by the layout pattern is a constant value α as shown in the following equation.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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Ra1,Rb1の比Iabは次式に示す通りとなる。 Further, in the present embodiment, since a plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are formed in the same process, the respective manufacturing variations are substantially equal. However, even when a plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are formed in the same process, the accuracy of the resistance varies slightly between the plurality of resistors. Therefore, if the accuracy ratio of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b (accuracy ratio of manufacturing variation between resistors generated during manufacturing) is p and the manufacturing variation is e, the two resistance values R a1 , measured after injection molding, The ratio I ab of R b1 is as shown in the following equation.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

ここで、数式1に示す関係から、Iabを、次式のように示すことができる。 Here, from the relationship shown in Formula 1, I ab can be expressed as the following formula.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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Ra0,Rb0の比I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と、数式3に示されるIab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。 The first term of Equation 3 represents the ratio I 0 of the resistance values R a0 and R b0 of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b determined by the layout pattern, and the second term represents the plurality of crack detections. This shows the influence of the accuracy ratio p of the wiring patterns 50a and 50b. Here, if the difference between I 0 shown in Equation 1 and I ab shown in Equation 3 is taken, only the influence of the accuracy ratio p can be extracted as shown in the following equation.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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。   From Equation 4, the influence of the accuracy ratio p of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b can be expressed as α | p | × 2 in consideration of the error width due to the accuracy ratio p.

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Ra1Zは、射出成形後に測定した亀裂のない状態の抵抗値Ra1に比べてZ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Ra1Z,Rb1の比をIabZとすると、次式に示す通りとなる。 Further, when the heat sink 10 is warped and a crack 38a is generated in the crack detection wiring pattern 50a as shown in FIG. 1, the resistance value R a1Z of the crack detection wiring pattern 50a is a crack measured after injection molding. As compared with the resistance value R a1 in the absence of the value, it increases by the amount of Z a . In this case, if the ratio of the two resistance values R a1Z and R b1 measured after injection molding is I abZ , the following equation is obtained.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

ここで、数式1に示す関係から、IabZを、次式のように示すことができる。 Here, from the relationship shown in Formula 1, I abZ can be expressed as the following formula.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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Ra1,Rb1の比Iab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と、数式6に示されるIabZとの差をとると、次式に示す通りとなる。 The first term of Formula 6 is the ratio I ab of the two resistance values R a1 and R b1 measured after injection molding in a state where no crack is generated in the crack detection wiring pattern 50a, and the second term is a crack. It is a term which shows the influence by 38a. Here, when the difference between I 0 shown in Equation 1 and I abZ shown in Equation 6 is taken, the following equation is obtained.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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。   According to Equation 7, the first term is a term indicating the effect of the accuracy ratio p of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b, and the second term is a term indicating the effect of the crack 38a. That is, if the influence of the crack 38a shown in the second term is larger than the influence of the accuracy ratio p shown in the first term, it can be detected that the crack 38a has occurred in the circuit board 30. As described above, the influence of the first term αp can be expressed as α | p | × 2 in consideration of the error width due to the accuracy ratio p. Therefore, if the following inequality is satisfied, the influence of the crack 38a is detected. Can do.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

数式8をZについて解くと、次式に示す通りとなる。 When Equation 8 is solved for Z a , the following equation is obtained.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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Ra0(1+e)|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Ra0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Ra0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。 Here, the manufacturing variation e usually has a variation of about ± 20 to 60%, and the accuracy ratio p of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b has an empirical value of about ± 5%. Yes. Therefore, the right side R a0 (1 + e b ) | p | × 2 of Equation 9 indicates a value of about 4 to 16% of the resistance value R a0 of the crack detection wiring pattern 50a determined at the time of layout. That is, as shown in the left side of Equation 9, increment Z a resistance value of the crack detection wiring pattern 50a due to the effect of the crack 38a generated in the circuit board 30 is the resistance of the crack detection wiring patterns 50a which are determined at the time of layout If the value is larger than 0.16 times the value Ra0 , it can be detected that the circuit board 30 is cracked.

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。   The present applicant has proposed a semiconductor device in which a single substrate crack detection wiring pattern for detecting a substrate crack is formed on the surface of the wiring substrate in Japanese Patent Application No. 2006-157111. In the case of this configuration, R is the resistance value of the wiring pattern for board crack detection determined at the time of layout, Z is the increase in resistance value of the wiring pattern for board crack detection due to the effect of the crack generated in the wiring board, and If the manufacturing variation of the wiring pattern is e, it is possible to detect that a crack has occurred in the wiring board when the following equation is satisfied.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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。   Here, as described above, since the manufacturing variation e usually has a variation of about ± 20 to 60%, the right side R | e | × 2 of Expression 9 represents the wiring pattern for detecting a substrate crack determined at the time of layout. The resistance value R is about 40 to 120%. That is, the increase Z of the resistance value of the wiring pattern for detecting a substrate crack due to the influence of a crack generated in the circuit board shown on the left side of Equation 10 is the resistance value R of the wiring pattern for detecting a substrate crack determined at the time of layout. If a value larger than 1.20 times can be shown, it can be detected that a crack has occurred in the circuit board.

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。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to detect a crack in the circuit board 30 with higher accuracy than measuring the absolute value of the resistance of one board crack detection wiring pattern.

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。   In the case of the semiconductor device proposed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 2006-157111), the resistance value of one wiring pattern for substrate crack detection was measured before and after injection molding, and measured before injection molding. By comparing the resistance value and the resistance value measured after injection molding, it is also conceivable to suppress the influence of manufacturing variation and detect cracks in the substrate with high accuracy. However, in the above configuration, as in the present embodiment, the lead terminal and the detection terminal are configured as one lead frame in a state before injection molding. Therefore, the resistance value of the substrate crack detection wiring pattern cannot be measured. Further, although it is possible to directly measure the resistance value of the wiring pattern for substrate crack detection with a tester or the like, the number of work steps increases and the cost increases.

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。   In the present embodiment, a plurality of crack detection wiring patterns 50 a and 50 b (wiring patterns 50) are formed along the end of the circuit board 30. Since cracks are likely to occur at weak end portions of the circuit board 30, most of the cracks generated in the circuit board 30 can be detected by adopting such a configuration.

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Ra1に比べてZ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Rb1に比べてZ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Ra1Z,Rb1zの比をIabZZとすると、次式に示す通りとなる。 Further, in the present embodiment, an example in which the crack of the circuit board 30 is detected when the crack 38a occurs at the end of the circuit board 30 has been described. However, as shown in FIG. 1, it is possible to detect a crack in the circuit board 30 even when a crack 38b occurs across the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b. If the crack 38b is caused, the resistance value of the crack detection wiring pattern 50a is Z a fraction rises, the resistance value of the crack detection wiring pattern 50b as compared with the resistance value R a1 measured after injection molding, after the injection molding and to increase Z b min compared to the measured resistance value R b1. Here, if the manufacturing variation is e, the accuracy ratio of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b is p, and the ratio of the respective resistance values R a1Z and R b1z to which the increment of the crack 38b is added is I abZZ . As shown in the following equation.

Figure 0004798117
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ところで、数式3に示されるIab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Ra1,Rb1の比を示している。亀裂38bを検出するためには、この比Iab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Ra1Z,Rb1Zの比IabZZ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。 By the way, I ab shown in Formula 3 indicates a ratio of two resistance values R a1 and R b1 measured after injection molding when the circuit board 30 is not cracked. In order to detect the crack 38b, the ratio I ab may be different from the ratio I abZZ of the two resistance values R a1Z and R b1Z affected by the crack 38b measured after injection molding. Specifically, the following Expressions 12 and 13 may be satisfied.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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。   Here, when formulas 12 and 13 are arranged from the relationships shown in formulas 1, 3, and 11, the following formulas are obtained.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

Figure 0004798117
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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、割れ検出用配線パターン50bの抵抗値の増加分Z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。 Here, as described above, since the accuracy ratio p of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b has a value of about ± 5% empirically, the right side α (1 + p) shown in Equation 14 and Equation 15 is used. ) Indicates a value of about 95 to 105% of the ratio α of the resistance values (specified values) of the crack detection wiring patterns 50a and 50b determined at the time of layout. That is, the increase Z a of the resistance value of the crack detection wiring pattern 50a due to the influence of the crack 38b generated in the circuit board 30 and the increase of the resistance value of the crack detection wiring pattern 50b shown on the left side of the mathematical expressions 14 and 15. the ratio of the partial Z b is laid upon the determined crack detection wire pattern 50a, if the ratio 1.05 times larger than the alpha or smaller than 0.95 times the alpha, the resistance of the 50b It is possible to detect that the crack 38b has occurred in the circuit board 30.

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,Zは異なるため、抵抗値の増加分Z,Z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。 Even if the crack 38b occurs across the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b, the resistance increases Z a and Z b due to the influence of the crack 38b generated in each crack detection wiring pattern 50a and 50b are different. Therefore, the ratio of the increments Z a and Z b of the resistance value does not show a value of about 95 to 105% of α. Therefore, even if the crack 38b occurs across the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b, the crack generated in the circuit board 30 can be detected.

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。   In the present embodiment, the ratio value (design value) of the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b determined at the time of layout and the plurality of crack detection wiring patterns 50a measured after injection molding. , 50b, the method of taking the difference from the resistance value ratio value was introduced. However, the comparison method is not limited to the above-described example, and any comparison method that suppresses the influence of manufacturing variations in resistance values can be used. Can be adopted.

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Ra0,Rb0、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とすると、抵抗値Ra1z,Rb1の差Iは下記式に示す通りとなる。 For example, when the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b determined at the time of layout are equal, by taking the difference between the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b measured after injection molding, It is possible to suppress the influence of manufacturing variation of the resistance value, and to detect a crack generated in the circuit board 30 with high accuracy. Specifically, as described above, the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b determined by the layout pattern are R a0 and R b0 , the manufacturing variation is e, and the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are the same. Let the precision ratio be p. Also, if the crack 38a is caused to crack detection wire pattern 50a, the the increase in the resistance of crack detection wiring pattern 50a due to the effect of the crack 38a generated in the circuit board 30 and Z a, the resistance value R A1z, The difference I of R b1 is as shown in the following formula.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

ここで、抵抗値Ra0,Rb0が等しいので、数式16は、下記式に示す通りとなる。 Here, since the resistance values R a0 and R b0 are equal, Equation 16 is as shown in the following equation.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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、Ra0(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。 According to Equation 17, the first term is a term indicating the effect of the accuracy ratio p of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b, and the second term is a term indicating the effect of the crack 38a. That is, if the influence of the crack 38a shown in the second term is larger than the influence of the accuracy ratio p shown in the first term, it can be detected that the crack 38a has occurred in the circuit board 30. By the way, since the error due to the accuracy ratio p of the first term can be expressed as R a0 (1 + e) | p | × 2, the influence of the crack 38a can be detected if the inequality shown in the following equation is satisfied.

Figure 0004798117
Figure 0004798117

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Ra0,Rb0の比I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。 Thus, Equation 18 is the same as Equation 9. That is, by detecting the difference between the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b measured after the injection molding, the crack of the circuit board 30 is detected with the same accuracy as the method of detecting the crack of the circuit board 30 described above. can do. In the case of this method, it is not necessary to store the ratio I 0 of the resistance values R a0 and R b0 of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b determined by the layout pattern. Compared with the method of taking, the processing steps can be simplified.

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。   Moreover, in this embodiment, the back surface 10b of the one surface 10a which mounts the circuit board 30 in the heat sink 10 showed the example exposed from the sealing resin part 90. As shown in FIG. However, the exposed portion of the sealing resin portion 90 in the heat sink 10 is not limited to the above-described example, and other portions may be exposed. The entire heat sink 10 may be sealed by the sealing resin portion 90.

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。   Further, in the present embodiment, an example in which the wiring pattern is a single-layer wiring board and the wiring pattern is formed only on the back surface 30a of the adhesion surface of the circuit board 30 to the heat sink 10 is shown. However, it is also possible to adopt a configuration in which a wiring board in which wiring patterns are arranged in multiple layers is adopted and the crack detection wiring patterns 50a and 50b are formed in at least one of the wiring pattern layers arranged in multiple layers.

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。   Further, in the present embodiment, one continuous crack detection wiring pattern 50 is divided into two resistance regions by connection portions with three detection terminals 72 (72a to 72c), and two crack detections are made. The example in which the wiring patterns 50a, 50b are formed is shown. However, by using four or more detection terminals 72, one continuous crack detection wiring pattern 50 may be divided into three or more resistance regions (that is, crack detection wiring patterns).

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。   Alternatively, a plurality of electrically independent crack detection wiring patterns may be formed. For example, in the example shown in FIG. 3, two electrically independent crack detection wiring patterns 50 a and 50 b are arranged along the end of the circuit board 30. Both ends of the crack detection wiring pattern 50 a are electrically connected to the detection terminals 72 a and 72 b via the bonding wires 37, and both ends of the crack detection wiring pattern 50 b are detected via the bonding wires 37. The terminals 72c and 72d are electrically connected. The detection terminals 72 (72a to 72d) are exposed from the sealing resin portion 90 at the ends opposite to the connection portions with the bonding wires 37, and can be connected to an external detection device (not shown). ing. FIG. 3 is a perspective view showing a modification.

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。   In the present embodiment, the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b are measured by an external detection device, and the resistance values are compared to determine whether or not the circuit board 30 is cracked. An example of determining whether or not. However, instead of using an external detection device, a detection circuit configured on the circuit board 30 may be used to detect a crack in the circuit board 30. For example, in the example shown in FIG. 4, the control IC 32 is a detection circuit that detects cracks in the circuit board 30 and is electrically connected to one continuous wiring pattern 50 via bonding wires 39 (39a to 39c). Connected. The bonding wire 39 (39a to 39c) divides one continuous wiring pattern 50 into a plurality (two) of resistance regions, thereby forming a plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b. Specifically, the resistance region between the bonding wires 39a and 39b is a crack detection wiring pattern 50a, and the resistance region between the bonding wires 39a and 39c is a crack detection wiring pattern 50b. The control IC 32 measures the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns 50a and 50b, and compares the obtained resistance values with each other, thereby suppressing the influence of manufacturing variations of the crack detection wiring patterns 50a and 50b. Then, cracks in the crack detection wiring patterns 50a and 50b (circuit board 30) are detected. When a crack is detected in the crack detection wiring patterns 50a and 50b, it is determined that the circuit board 30 is cracked, and a signal indicating the crack in the circuit board 30 is sent via the lead terminal 71 to the semiconductor device. In addition to outputting to the outside of the circuit 100, the operation of the circuit configured on the circuit board 30 is stopped. With such a configuration, an effect as a self-diagnosis function can be expected. FIG. 4 is a perspective view showing a modification.

(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。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the semiconductor device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 1 shown in the first embodiment.

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。   Since the semiconductor device and the substrate crack detection method according to the second embodiment are in common with those according to the first embodiment, the detailed description of the common parts will be omitted below, and different parts will be described with emphasis. . In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown in 1st Embodiment.

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。   In the first embodiment, the example in which the plurality of crack detection wiring patterns 50 a and 50 b are arranged along the end of the circuit board 30 has been described. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, as the crack detection wiring pattern, outer peripheral patterns 51a and 51b arranged along the edge of the circuit board 30, and the outer peripheral patterns 51a, It is characterized by having inner peripheral patterns 52a and 52b arranged inside 51b.

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。   Specifically, one continuous crack detection wiring pattern 51 that does not provide an electrical connection function is substantially C along the edge of the circuit board 30, like the wiring pattern 50 shown in the first embodiment. It is arranged in a letter shape (substantially annular). In the wiring pattern 51, the detection terminal 72a is connected to one end portion via the bonding wire 37, and the detection terminal 72b is connected to the intermediate portion between the end portions in the wiring pattern 51 via the bonding wire 37. A resistance region between the connection portions with the detection terminals 72a and 72b is an outer peripheral pattern 51a. In addition, a resistance region between connection portions between the detection terminal 72b and the detection terminal 72c connected via the bonding wire 37 is an outer peripheral pattern 51b. That is, the outer peripheral patterns 51a and 51b have the same configuration as the crack detection wiring patterns 50a and 50b shown in the first embodiment.

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。   Further, one continuous crack detection wiring pattern 52 that does not provide an electrical connection function is arranged in a substantially C-shape (substantially annular) inside the wiring pattern 51. In the wiring pattern 52, the detection terminal 72d is connected to one end portion via the bonding wire 37, and the detection terminal 72e is connected to the intermediate portion between the end portions in the wiring pattern 52 via the bonding wire 37. A resistance region between the connection portions with the detection terminals 72d and 72e is an inner peripheral pattern 52a. In addition, a resistance region between connection portions of the detection terminal 72e and the detection terminal 72f connected via the bonding wire 37 is an inner peripheral pattern 52b.

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。   According to the semiconductor device 100 configured as described above, it is possible to detect a crack generated at the end portion of the circuit board 30 by the plurality (two) of the outer peripheral patterns 51a and 51b, and to detect the plurality of (two) inner peripheries. Cracks generated inside the outer peripheral patterns 52a and 52b of the circuit board 30 can be detected by the patterns 52a and 52b.

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。   Specifically, the detection terminals 72 (72a to 72c) are connected to an external detection device (not shown), the resistance values of the outer peripheral patterns 51a and 51b are measured, and the resistance values of the circuit boards 30 are compared with each other. It can be determined whether or not a crack has occurred at the end. Therefore, even if a crack 38a (crack) occurs at the end of the circuit board 30 at the time of injection molding as shown in FIG. 5 due to the warp of the heat sink 10 or surface irregularities, the outer peripheral pattern 51a, The resistance values of 51b and 51b (circuit board 30) are suppressed by measuring the resistance values of 51b and comparing the obtained resistance values with each other to suppress the influence of manufacturing variations of the outer periphery patterns 51a and 51b. Can be detected.

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。   Similarly, by connecting the detection terminals 72 (72d to 72f) to an external detection device (not shown), measuring the resistance values of the inner peripheral patterns 52a and 52b, and comparing the resistance values of the outer peripheral patterns 51a, It can be determined whether or not there is a crack inside 51b. Therefore, as shown in FIG. 5, even if a crack 38 c occurs inside the outer peripheral patterns 51 a and 51 b of the circuit board 30 at the time of injection molding due to the influence of the warp of the heat sink 10 and the surface unevenness, The resistance values of the peripheral patterns 52a and 52b are measured, and the obtained resistance values are compared with each other, thereby suppressing the influence of manufacturing variations of the inner peripheral patterns 52a and 52b and the inner peripheral patterns 52a and 52b (circuits). Cracks in the substrate 30) can be detected.

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。   As described above, in the present embodiment, by forming the inner peripheral patterns 52a and 52b on the inner side of the outer peripheral patterns 51a and 51b, it is possible to detect cracks generated on the inner side of the outer peripheral patterns 51a and 51b with high accuracy. it can.

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。   In this embodiment, by using the comparison method shown in the first embodiment, the resistance values of the outer peripheral patterns 51a and 51b are compared with each other, and the resistance values of the inner peripheral patterns 52a and 52b are compared with each other. An example in which it is determined whether or not the substrate 30 is cracked has been shown. However, for example, if the wiring pattern 51 is one outer peripheral pattern, the wiring pattern 52 is one inner peripheral pattern, and the resistance values of the wiring pattern 51 and the wiring pattern 52 are compared with each other, is the circuit board 30 cracked? It may be determined whether or not.

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。   Moreover, in this embodiment, the example which judges whether the crack was produced in the circuit board 30 by the external detection apparatus which is not shown in figure was shown. However, as shown in the modification of the first embodiment, instead of using an external detection device, a detection circuit configured on the circuit board 30 may be used to detect a crack in the circuit board 30. .

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。   In the present embodiment, the wiring pattern 51 is divided into two resistance regions by connecting portions with the three detection terminals 72 (72a to 72c) to form two outer peripheral patterns 51a and 51b. Indicated. However, the wiring pattern 51 may be partitioned into three or more resistance regions (that is, crack detection wiring patterns) by using four or more detection terminals. Similarly, in the present embodiment, the wiring pattern 52 is divided into two resistance regions by connecting portions with the three detection terminals 72 (72d to 72f), thereby forming two inner peripheral patterns 52a and 52b. showed that. However, the wiring pattern 52 may be partitioned into three or more resistance regions (that is, crack detection wiring patterns) by using four or more detection terminals.

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。   In the present embodiment, the wiring pattern 51 is divided into two resistance regions by connecting portions with the three detection terminals 72 (72a to 72c) to form two outer peripheral patterns 51a and 51b. Indicated. However, for example, two electrically independent outer peripheral patterns 51 a and 51 b may be arranged along the end portion of the circuit board 30. In the present embodiment, the wiring pattern 52 is divided into two resistance regions by connecting portions with the three detection terminals 72 (72d to 72f) to form two inner peripheral patterns 52a and 52b. showed that. However, for example, two electrically independent inner peripheral patterns 52 a and 52 b may be arranged inside the wiring pattern 51.

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。   In the present embodiment, an example in which one wiring pattern 52 is arranged inside the wiring pattern 51 is shown. However, a plurality of wiring patterns 52 may be arranged inside the wiring pattern 51. For example, a configuration in which a plurality of wiring patterns 52 are arranged in parallel in one wiring pattern 51 may be adopted. Or it is good also as a structure by which the wiring pattern 52 is arrange | positioned in multiple in the one wiring pattern 51 (three or more layers).

(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。
(Third embodiment)
Next, 3rd Embodiment of this invention is described based on FIGS. FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of the semiconductor device according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 1 shown in the first embodiment. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6 showing a state before a large current is applied to the semiconductor device. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state after a large current is applied to the semiconductor device, and corresponds to FIG.

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。   Since the semiconductor device and the substrate crack detection method according to the third embodiment are in common with those according to each of the above-described embodiments, detailed description of the common parts will be omitted, and different parts will be mainly described below. To do. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown to each above-mentioned embodiment.

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。   In the semiconductor device 100 shown in FIG. 6, one crack detection wiring pattern 53 that does not provide an electrical connection function is arranged in a substantially C shape (substantially annular shape) along the end of the circuit board 30. In this crack detection wiring pattern 53, a detection terminal 72 a is connected to one end via a bonding wire 37, and a detection terminal 72 b is connected to the other end via a bonding wire 37. The detection terminal 72 (72a, 72b) has an end opposite to the connection portion with the bonding wire 37 exposed from the sealing resin portion 90, and is electrically connected to an external detection device (not shown). Can be connected to.

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。   In the semiconductor device 100 configured as described above, in this embodiment, after injection molding, the detection terminals 72 (72a, 72b) are connected to an external detection device (not shown), and the resistance value of the crack detection wiring pattern 53 is determined. Is measured, a current larger than that of resistance measurement (hereinafter referred to as a large current) is passed through the crack detection wiring pattern 53. The large current is a current that does not exceed the allowable current. When such a large current flows, for example, when a fine crack 38a (crack) as shown in FIG. 7 is generated in the circuit board 30, the crack 38a grows (largely) as shown in FIG. Can be encouraged). Thereby, the influence of the crack 38a on the resistance of the crack detection wiring pattern 53 is increased. Therefore, by measuring the resistance of the crack detection wiring pattern 53 after flowing a large current after injection molding, it is possible to detect the crack of the circuit board 30 with higher accuracy than simply measuring the absolute value of the resistance. .

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。   In the present embodiment, an example is shown in which the resistance value of the crack detection wiring pattern 53 is measured by an external detection device (not shown) to determine whether or not the circuit board 30 is cracked. However, as shown in the modification of the first embodiment, it is determined whether or not the circuit board 30 is cracked by using the detection circuit configured on the circuit board 30 instead of using an external detection device. It is good also as a structure to judge.

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。   Further, in the present embodiment, after flowing a large current through the crack detection wiring pattern 53, the absolute value of the resistance of the crack detection wiring pattern 53 is measured to detect a crack (crack) of the circuit board 30. An example is shown. However, in the semiconductor device 100 in which a plurality (two) of crack detection wiring patterns 50a and 50b are arranged on the circuit board 30 as in the configuration shown in the first embodiment, the above-described large current is applied to the crack detection wiring. After flowing through the patterns 50a and 50b, the crack 38a of the circuit board 30 may be detected by comparing the resistance values of the crack detection wiring patterns 50a and 50b. In this case, since the resistance values of the plural (two) crack detection wiring patterns 50a and 50b can be compared with each other in a state where the crack is promoted, manufacturing variations can be suppressed. Therefore, it is possible to detect a crack generated in the circuit board 30 with higher accuracy than measuring the absolute value of the resistance of one crack detection wiring pattern 53 after flowing a large current.

(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。
(Fourth embodiment)
Next, 4th Embodiment of this invention is described based on FIGS. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the semiconductor device according to the present embodiment, and shows a room temperature state. FIG. 9 corresponds to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the semiconductor device in a heated state, and corresponds to FIG. FIG. 11 is a diagram showing the temperature dependence of the resistance value of the crack detection wiring pattern.

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。
Since the semiconductor device and the substrate crack detection method according to the fourth embodiment are in common with those according to each of the above-described embodiments, detailed description of the common parts will be omitted below, and different parts will be mainly described. To do. In addition, in the same element as the element shown in each above-mentioned embodiment,
In the present embodiment, the semiconductor device 100 shown in the third embodiment (see FIG. 6) is adopted as the semiconductor device. In such a semiconductor device 100, if the heat sink 10 is warped or has surface irregularities, the circuit board 30 may be cracked due to the compressive stress caused by the resin during injection molding. After the injection molding, in a state where the resin (sealing resin portion 90) is cured, as shown in FIG. 9, the compressive stress (white in FIG. 9) is applied to the crack 38a generated in the circuit board 30. (Extract arrow) is working. That is, the crack 38a is in a compressed state (contact state) due to the compressive stress of the resin, and the crack 38a is less likely to affect the resistance of the crack detection wiring pattern 53.

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。   On the other hand, in this embodiment, it heats to such an extent that the sealing resin part 90 is softened after injection molding. Therefore, the compressive stress (open arrow in FIG. 10) acting on the crack 38a is alleviated, and the contact state of the crack 38a is alleviated. That is, as shown in FIG. 11, the crack 38 a is likely to be affected by the resistance of the crack detection wiring pattern 53. Then, by measuring the resistance value of the crack detection wiring pattern 53 in this state (heated state), it is possible to detect a crack in the circuit board 30 with higher accuracy than simply measuring the absolute value of the resistance.

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。   In the present embodiment, an example is shown in which the resistance value of the crack detection wiring pattern 53 is measured by an external detection device (not shown) to determine whether or not the circuit board 30 is cracked. However, as shown in the modification of the first embodiment, it is determined whether or not the circuit board 30 is cracked by using the detection circuit configured on the circuit board 30 instead of using an external detection device. It is good also as a structure to judge.

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。   Further, in the present embodiment, the crack of the circuit board 30 is detected by measuring the absolute value of the resistance of the crack detection wiring pattern 53 in a state where the sealing resin portion 90 is heated to a degree of softening after injection molding. An example to do. However, the resistance value of the crack detection wiring pattern 53 measured in a room temperature state after injection molding and the resistance value of the crack detection wiring pattern 53 measured in a state heated to the extent that the sealing resin portion 90 is softened after injection molding. A crack in the circuit board 30 may be detected by comparison. In this case, the influence of manufacturing variation can be suppressed by comparing the resistance values of the same crack detection wiring pattern 53. Therefore, the crack of the circuit board 30 can be detected with higher accuracy than the absolute value of the resistance value of the crack detection wiring pattern 53 at the temperature at which the resin softens.

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。   Further, in the semiconductor device 100 in which a plurality (two) of crack detection wiring patterns 50a and 50b are arranged on the circuit board 30 as in the configuration shown in the first embodiment, the sealing resin portion 90 is formed after injection molding. The crack 38a of the circuit board 30 may be detected by comparing the resistance values of the plural (two) crack detection wiring patterns 50a and 50b in a state where the circuit board 30 is heated to a degree of softening. As shown in FIG. 11, due to the temperature characteristics of the resistance, the resistance values of a plurality (two) of crack detection wiring patterns 50a and 50b change depending on the temperature. By comparing the resistance values of the (two) crack detection wiring patterns 50a and 50b, it is possible to suppress the influence of manufacturing variation and the influence of the temperature characteristic of the resistance. Therefore, it is possible to detect cracks in the circuit board 30 with higher accuracy than when comparing the resistance values of the same crack detection wiring pattern 53 before and after heating.

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。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

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。1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a semiconductor device according to a first embodiment. 図1のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line | wire of FIG. 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。It is a perspective view which shows the modification of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 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。It is a perspective view which shows the modification of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 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。It is a perspective view which shows schematic structure of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 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。It is a perspective view which shows schematic structure of the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment and 4th Embodiment. 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。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6 before a large current is applied to the semiconductor device. 半導体装置に大電流が印加された後の断面図である。It is sectional drawing after a large electric current is applied to the semiconductor device. 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。It is sectional drawing which shows schematic structure of the semiconductor device concerning this embodiment, and has shown the room temperature state. 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。It is sectional drawing which shows schematic structure of the semiconductor device in a heating state. 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。It is a figure which shows the temperature dependence of the resistance value of the wiring pattern for a crack detection.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Heat sink 30 ... Circuit board 38a ... Crack 50a, 50b ... Crack detection wiring pattern 70 ... External connection terminal 71 ... Lead terminal 72 ... Detection terminal 90- ..Encapsulating resin part 100: semiconductor device

Claims (15)

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し、
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、測定した前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の比と、レイアウト時に決定された前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の比との差をとることによって、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することを特徴とする半導体装置。
A circuit board having a wiring pattern;
A heat sink on which the circuit board is mounted;
A part of a lead frame, and an external connection terminal electrically connected to the wiring pattern;
A semiconductor device comprising at least a part of the heat sink, a connection portion between the external connection terminal and the wiring pattern, and a sealing resin portion that seals the circuit board,
The circuit board as the wiring pattern does not provide an electrical connection function, the crack detection wire pattern for detecting a crack in the circuit board and a plurality Yes,
A detection circuit mounted on the circuit board and connected to each end of the crack detection wiring pattern,
The detection circuit takes the difference between the measured ratio of the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns and the ratio of the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns determined at the time of layout. A semiconductor device that detects whether or not a crack is generated in a detection wiring pattern .
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し、
レイアウト時に決定された前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値が等しくなっており、
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、測定した前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の差をとることによって、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することを特徴とする半導体装置。
A circuit board having a wiring pattern;
A heat sink on which the circuit board is mounted;
A part of a lead frame, and an external connection terminal electrically connected to the wiring pattern;
A semiconductor device comprising at least a part of the heat sink, a connection portion between the external connection terminal and the wiring pattern, and a sealing resin portion that seals the circuit board,
The circuit board does not provide an electrical connection function as the wiring pattern, and has a plurality of crack detection wiring patterns for detecting cracks in the circuit board,
The resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns determined at the time of layout are equal,
A detection circuit mounted on the circuit board and connected to each end of the crack detection wiring pattern,
The detection circuit by taking the difference between the resistance value of the measured plurality of crack detection wiring pattern, you and detecting whether cracks on the crack detection wiring pattern occurs semiconductors apparatus.
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又は請求項2に記載の半導体装置。 As the plurality of crack detection wire pattern, a semiconductor device according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a single continuous crack detection wiring pattern formed by the wiring pattern is divided into a plurality of resistive regions . 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又は請求項に記載の半導体装置。 The semiconductor according as the plurality of crack detection wire pattern, to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises other crack detection wiring pattern electrically independently arranged crack detection wiring pattern apparatus. 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3又は請求項4に記載の半導体装置。 5. The semiconductor device according to claim 3, wherein the plurality of crack detection wiring patterns include at least one outer peripheral pattern arranged along an end portion of the circuit board . 6. 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5に記載の半導体装置。 Wherein a plurality of crack detection wiring pattern, and the peripheral pattern, a semiconductor device according to claim 5, characterized in Rukoto that have a at least one of the inner circumferential pattern disposed inside the outer peripheral pattern. 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1〜6いずれか1項に記載の半導体装置。 The heat sink, the semiconductor device according to claim 6 any one, wherein part der Rukoto of the lead frame. 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〜いずれか1項に記載の半導体装置。
As the external connection terminal, respectively connected to the end of the crack detection wiring pattern,
The semiconductor device according to claim 1 to 7 any one, characterized in Rukoto comprises a plurality of detection terminals partially exposed from the sealing resin portion.
前記検出回路は、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1〜7いずれか1項に記載の半導体装置 When the detection circuit detects a crack in the crack detection wiring pattern, the detection circuit determines that the circuit board is cracked, and sends a signal indicating the crack in the circuit board via the external connection terminal. and outputs to the outside, the semiconductor device according to any one of claims 1 to 7, wherein Rukoto stops the operation of the circuit portion configured on the circuit board. 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、測定した前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の比と、レイアウト時に決定された前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の比との差をとることによって、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することを特徴とする基板割れ検出方法。
A circuit board detection method for detecting whether or not the circuit board is cracked in a state where the circuit board mounted on the heat sink is sealed by injection molding of a resin material,
Before mounting on the heat sink, without providing an electrical connection function on the circuit board, a plurality of crack detection wiring patterns for detecting cracks in the circuit board are formed in the same process,
After the injection molding, the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns are respectively measured , and the ratio of the measured resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns and the plurality of crack detection determined at the time of layout are measured . A substrate crack detection method comprising: detecting a crack in the crack detection wiring pattern by taking a difference from a resistance value ratio of the wiring pattern .
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、レイアウト時に決定される抵抗値が等しくなるように、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、測定した前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値の差をとることによって、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することを特徴とする基板割れ検出方法。
A circuit board detection method for detecting whether or not the circuit board is cracked in a state where the circuit board mounted on the heat sink is sealed by injection molding of a resin material,
Before mounting on the heat sink, the resistance value determined at the time of layout is equal for the crack detection wiring pattern for detecting the crack of the circuit board without providing an electrical connection function on the circuit board. As you can see, multiple formations in the same process,
After the injection molding, the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns are respectively measured, and the difference in the resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns thus measured is taken to crack the crack detection wiring pattern. A method for detecting a crack in a substrate, characterized in that it is detected whether or not an error has occurred .
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。
A circuit board detection method for detecting whether or not the circuit board is cracked in a state where the circuit board mounted on the heat sink is sealed by injection molding of a resin material,
Before mounting on the heat sink, on the circuit board, without providing an electrical connection function, at least one crack detection wiring pattern for detecting cracks in the circuit board is formed,
Wherein after the injection molding, before measuring the resistance value of the crack detection wire pattern, board crack detection method you characterized by a large current than the current of the resistance measurement to the crack detection wiring pattern .
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。
A circuit board detection method for detecting whether or not the circuit board is cracked in a state where the circuit board mounted on the heat sink is sealed by injection molding of a resin material,
Before mounting on the heat sink, on the circuit board, without providing an electrical connection function, at least one crack detection wiring pattern for detecting cracks in the circuit board is formed,
Wherein after the injection molding, the resin material in a state of being heated to the extent that it softens, board crack detection method you characterized by measuring the resistance value of the crack detection wiring pattern.
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、At room temperature, detect the resistance value of the crack detection wiring pattern,
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、In a state where the resin material is heated to a degree of softening, the resistance value of the crack detection wiring pattern is detected,
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13に記載の基板割れ検出方法。The resistance value detected in a room temperature state is compared with the resistance value detected in a heated state, The substrate crack detection method of Claim 13 characterized by the above-mentioned.
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、A plurality of crack detection wiring patterns for detecting cracks in the circuit board are formed in the same process on the circuit board,
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12又は請求項13に記載の基板割れ検出方法。14. The substrate crack detection method according to claim 12, wherein resistance values of the plurality of crack detection wiring patterns are compared with each other after the injection molding.
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