JP5408039B2 - 電子装置 - Google Patents

電子装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5408039B2
JP5408039B2 JP2010125628A JP2010125628A JP5408039B2 JP 5408039 B2 JP5408039 B2 JP 5408039B2 JP 2010125628 A JP2010125628 A JP 2010125628A JP 2010125628 A JP2010125628 A JP 2010125628A JP 5408039 B2 JP5408039 B2 JP 5408039B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold resin
lead
lead terminal
heat sink
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010125628A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011253874A (ja
Inventor
哲人 山岸
徹 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2010125628A priority Critical patent/JP5408039B2/ja
Publication of JP2011253874A publication Critical patent/JP2011253874A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5408039B2 publication Critical patent/JP5408039B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124Aluminium (Al) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49175Parallel arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

本発明は、回路基板をモールド樹脂で封止してなるQFP(クワッドフラットパッケージ)タイプの電子装置に関し、特に、回路基板をヒートシンクに搭載し、ヒートシンクをハーフモールドしてなるものに関する。
一般に、この種のQFPタイプの電子装置は、半導体素子などを搭載する回路基板と、回路基板とボンディングワイヤを介して結線され電気的に接続された複数本のリード端子とを備え、これら回路基板、ボンディングワイヤおよび各リード端子のインナーリード部がモールド樹脂により封止されてなる。
ここで、モールド樹脂は、金型のゲートから金型のキャビティ内へ溶融樹脂を射出・充填して成形するトランスファーモールド法により成形されて矩形板状をなすものであり、各リード端子のアウターリード部は、モールド樹脂の4辺に位置する各端面にてモールド樹脂より突出している。
このようなQFPの場合、モールド樹脂の4辺すべてからリード端子が突出していること、また、リード端子等の高密度配置のため、金型のゲートの配置に制約があり、一般には、1個のゲートがモールド樹脂のコーナー部に対応する位置に設けられることになる。つまり、成形後のモールド樹脂においては、当該成形によるゲート痕は1個であって当該ゲート痕は、モールド樹脂のコーナー部に存在していることになる。
そのため、ゲートから金型のキャビティ内にモールド樹脂を注入して、モールド樹脂でキャビティを十分に満たすことができず、モールド樹脂が不足するという問題が発生しやすい。
このような問題に対して、特許文献1では、小型QFPにおいて、半導体素子を搭載するタブに連結された吊りリードにエアベントを設けることにより、成形時にキャビティ内のエアを当該エアベントを介してキャビティ外部に送り出すことで、モールド樹脂の不足を防止するようにしている。
特開平11−220087号公報
近年、回路基板の高集積化、回路基板に搭載される半導体素子の高発熱化などに伴い、回路基板をヒートシンクに搭載し、ヒートシンクによって回路基板の放熱を行うようになってきている。
この場合、回路基板をヒートシンクの一面上に搭載し、ヒートシンクの一面側は回路基板とともにモールド樹脂で封止するが、ヒートシンクの一面とは反対側の他面はモールド樹脂より露出するハーフモールド構造とする。
そこで、本発明者は、一般的なハーフモールド構造のQFPに基づいて試作検討を行った。図7は本発明者が試作したこの種の典型的な電子装置の概略を示す図であり、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図、(c)はモールド樹脂50の端面を示す概略平面図である。なお、図7(a)では、モールド樹脂50を透過してその内部を示している。
半導体素子などの各種の電子部品1、2を搭載する回路基板10と、回路基板10を搭載するヒートシンク20と、ヒートシンク20とは離れて配置され、回路基板10とAlのボンディングワイヤ40を介して結線されて電気的に接続された複数本のリード端子30とが備えられている。
そして、これら回路基板10、ボンディングワイヤ40および各リード端子30のインナーリード部がモールド樹脂50により封止されてなる。ここで、ヒートシンク20の一面側は回路基板10とともにモールド樹脂50で封止されているが、ヒートシンク20の一面とは反対側の他面はモールド樹脂50より露出している。
このようなQFPタイプにおいては、上述したようにモールド樹脂50はトランスファーモールド法により成形された矩形板状のものである。そして、モールド樹脂50の第1の板面51はヒートシンク20の一面側に位置し、第2の板面52はヒートシンク20の他面側に位置して、第2の板面52にてヒートシンク20の他面が露出している。
また、各リード端子30は板状のものであり、リード端子30の板厚方向とモールド樹脂50の板厚方向とが揃えて配置されるとともに、リード端子30のアウターリード部は、モールド樹脂50の4辺に位置する各端面にて突出している。
そして、モールド樹脂成形用の金型については、その全体は図示しないが、図7(a)中のモールド樹脂50の第1のコーナー部50aに相当する部位にゲート100を1個有し、他の3個のコーナー部50b、50c、50dにエアベント101を有するものである。
そして、成形時には、その第1のコーナー部50aに位置する上記ゲート100から、図7中の白矢印に示されるように、モールド樹脂50が流れて上記金型のキャビティに充填され、モールド樹脂50が成形される。そのため、当該樹脂成形によるゲート痕Gは1個であって、当該ゲート痕Gは、モールド樹脂50の第1のコーナー部50aに存在している。
このように、ハーフモールド構造の場合、ヒートシンク20の他面は露出させ、ヒートシンク20の一面側をモールド樹脂50で封止するため、ヒートシンク20の一面上に樹脂を流し、当該一面からヒートシンク20の側面へ樹脂を回り込ませるようにする。
そのため、リード端子30における封止については、図7(c)中の矢印に示されるように、樹脂が、リード端子30のうちモールド樹脂50の第1の面51と同方向に面する一方の板面から、リード端子30の側面を回ってリード端子30の他方の板面に回り込むことでなされる。
ここで、本発明者の検討によれば、たとえば図7(a)中の丸Kで囲まれている、成形時にゲート100から遠い位置にあるリード端子30、すなわち、リード端子30のうちモールド樹脂50における第1のコーナー部50aと対角線上に位置する第2のコーナー部50bを挟んで隣り合う2辺に位置するものについては、モールド樹脂50の端部でボイドBが発生しやすいことが確認された。
このモールド樹脂50の端面にてリード端子30の部分にボイドBが発生するのは、成形時に上記ゲート100から流れてくる樹脂が、上記第2のコーナー部50b近傍では、図7(c)に示されるように、当該部分にてリード端子30の一方の板面から他方の板面へ向かうため、当該樹脂による空気の巻き込みが発生するためである。
このことは、高密度実装化に伴い、ヒートシンク20とは離れて配置されているリード端子30について、リード端子30と回路基板10およびヒートシンク20との間隔が小さくなることによる。つまり、当該間隔が小さくなるため、成形時において、リード端子30の一方の板面上を流れる樹脂に比べて、回路基板10上から当該間隔を介してリード端子30の他方の板面側に回り込む樹脂の量が少なくなることによる。
また、リード端子30はモールド樹脂50内にて、ボンディングワイヤ40で回路基板10と接続されるが、回路規模が大きくなると、大電流化に伴い、Auよりも太いAlワイヤでボンディングされる。これにともなって、リード端子30の板幅は大きくなる傾向にあり、上記ボイドBがより発生しやすくなると予想される。
また、上記図7において、ボイドBが発生しやすいのは、回路基板10とワイヤボンディングで導通するリード端子30、すなわち機能リードとなるものである。ここで、上記した特許文献1では、機能リードではない吊りリードにエアベントを設けて、このエアベントを介してキャビティ内のエアを排除するようにしているものの、機能リードの部分にてボイドが発生するのを回避できないと予想される。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ハーフモールド構造のQFPタイプの電子装置において、モールド樹脂の成形時に、ゲートから遠い位置にある機能リードにてモールド樹脂の端面にボイドが発生するのを極力防止することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、回路基板(10)と、一面上に回路基板(10)を搭載し、回路基板(10)の放熱を行うヒートシンク(20)と、ヒートシンク(20)とは離れて配置され、回路基板(10)とボンディングワイヤ(40)を介して結線されて電気的に接続された複数本の板状のリード端子(30)とを備え、回路基板(10)、ヒートシンク(20)、ボンディングワイヤ(40)および各リード端子(30)のインナーリード部がモールド樹脂(50)により封止されるとともに、ヒートシンク(20)における一面とは反対側の他面はモールド樹脂(50)より露出しており、モールド樹脂(50)はトランスファーモールド法により成形されたものであって、ヒートシンク(20)の一面側に位置する第1の板面(51)とヒートシンク(20)の他面側に位置しヒートシンク(20)の他面が露出している第2の板面(52)とを有する矩形板状をなすものであり、リード端子(30)は、その板厚方向をモールド樹脂(50)の板厚方向に揃えて配置されるとともに、リード端子(30)のアウターリード部は、モールド樹脂(50)の4辺に位置する各端面にて突出しており、さらに、モールド樹脂(50)は、成形によるゲート痕(G)が1個であって、当該ゲート痕(G)はモールド樹脂(50)の第1のコーナー部(50a)に存在する半導体装置において、次のような点を備えたことを特徴としている。
すなわち、本発明の電子装置においては、リード端子(30)のうちモールド樹脂(50)における第1のコーナー部(50a)と対角線上に位置する第2のコーナー部(50b)を挟んで隣り合う2辺に位置するものについては、当該リード端子(30)におけるモールド樹脂(50)の端面に位置する部位では、当該リード端子(30)の一方の板面から他方の板面まで貫通する貫通穴(31)が、インナーリード部からアウターリード部に渡って開口するように設けられていることを特徴とする。以下、本欄において、請求項1の電子装置における、ここまでの構成を「構成A」ということにする。
それによれば、ゲートから遠い位置にあるリード端子(30)については、成形時に、モールド樹脂(50)の端面となる部位において、樹脂が機能リードであるリード端子(30)の貫通穴(31)を通って、リード端子(30)の一方の板面から他方の板面へ流れるので、リード端子(30)の他方の板面側における樹脂による空気の巻き込みが防止される。
よって、本発明によれば、モールド樹脂(50)の成形時に、ゲート(G)から遠い位置にあるリード端子(30)にてモールド樹脂(50)の端面にボイドが発生するのを極力防止することができる。また、ゲート(G)に近いリード端子(30)には、貫通穴(31)を設けなくてもよいから、貫通穴(31)による電気抵抗の増加が好ましくない大電流用等のリード端子(30)については、当該ゲート(G)に近い位置に配置して電子装置に組み込むことができる。
さらに、請求項に記載の発明では、上記構成Aに加えて、貫通穴(31)が設けられているリード端子(30)においては、モールド樹脂(50)の端面に位置する部位であって貫通穴(31)の開口縁部に位置する残り部が、当該リード端子(30)における残り部以外の部位よりも板厚が大きい厚肉部(32)とされていることを特徴とする。
それによれば、貫通穴(31)を形成することによるリード端子(30)の機械的強度の低下や電気抵抗の増加を厚肉部(32)によって補填することができるから、貫通穴(31)を設けたリード端子(30)を大電流用のリード端子として適用することが容易に行える。
また、請求項に記載の発明では、請求項に記載の電子装置において、貫通穴(31)が設けられているリード端子(30)においては、貫通穴(31)とリード端子(30)の外郭との距離である残り部の幅が、リード端子(30)における厚肉部(32)以外の部位の板厚以上の大きさであることを特徴とする。
それによれば、貫通穴(31)が設けられているリード端子(30)の残り部において、当該残り部の幅方向に加わる荷重に対する機械的強度を、厚肉部(32)以外の通常のリード端子(30)の板厚部分における当該板厚方向の機械的強度と同等以上の強度とすることができる。
また、請求項に記載の発明では、上記構成Aを有する電子装置において、貫通穴(31)が設けられているリード端子(30)においては、モールド樹脂(50)の端面に位置する部位であって貫通穴(31)の開口縁部に位置する部位を残り部としたとき、貫通穴(31)とリード端子(30)の外郭との距離である残り部の幅が、リード端子(30)の板厚以上の大きさであることを特徴とする。
それによれば、貫通穴(31)が設けられているリード端子(30)の残り部において、当該残り部の幅方向に加わる荷重に対する機械的強度を、リード端子(30)の板厚方向の機械的強度と同等以上の強度とすることができる。
また、請求項5に記載の発明では、請求項1ないし3および後述の請求項4のいずれか1つに記載の電子装置において、ボンディングワイヤ(40)はAlまたはCuよりなるワイヤであることを特徴とする。
比較的太いAlやCuよりなるボンディングワイヤ(40)の場合、リード端子(30)の幅も広くなり上記ボイドが発生しやすくなるので、貫通穴(31)を設けた構成を採用するのに適している。
また、請求項に記載の発明では、上記構成Aを有する電子装置において、貫通穴(31)は、リード端子(30)のうちモールド樹脂(50)における第1のコーナー部(50a)と対角線上に位置する第2のコーナー部(50b)を挟んで隣り合う2辺に位置し且つ第2のコーナー部(50b)寄りに位置するものについてのみ、設けられていることを特徴とする。
それによれば、モールド樹脂(50)における第2のコーナー部(50b)を挟んで隣り合う2辺に位置するリード端子(30)のうち、さらに第2のコーナー部(50b)寄りに位置するもののみに、貫通穴(31)を設けることになるから、貫通穴(31)を設けたくない大電流用等のリード端子(30)の配置に関する制約が緩和される。
また、上記請求項1〜の電子装置を製造する製造方法としては、モールド樹脂(50)の成形時に、貫通穴(31)を有するリード端子(30)に対して、貫通穴(31)と金型(102)の外部とが金型(102)のエアベント(103)を介して連通するように、金型(102)を接触させた状態で、当該成形を行うことが望ましい。
それによれば、成形時に貫通穴(31)からモールド樹脂(50)内の空気がエアベント(103)を介して排出されるので、上記空気巻き込み低減の点で好ましい。
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
本発明の第1実施形態に係る電子装置の概略構成を示す図であり、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図である。 (a)は図1中のリード端子を拡大して示す概略平面図、(b)は図1の電子装置におけるモールド樹脂の端面を示す概略平面図である。 本発明の第2実施形態に係る電子装置の要部を示す図であり、(a)は概略平面図、(b)は(a)中のC−C概略断面図である。 第2実施形態の他の例としてのリード端子30の概略平面図である。 本発明の第3実施形態に係るリード端子の種々の例を示す概略平面図である。 本発明の第4実施形態に係るモールド工程を示す工程図であり、(a)は概略平面図、(b)は(a)中のD−D概略断面図である。 本発明者が試作した電子装置の概略を示す図であり、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図、(c)はモールド樹脂の端面を示す概略平面図である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図および上記図7において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る電子装置の概略構成を示す図であり、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図である。なお、図1(a)では、モールド樹脂50を透過してその内部を示している。また、図2において、(a)は図1中の貫通穴31を有するリード端子30を拡大して示す概略平面図、(b)は図1の電子装置におけるモールド樹脂50の端面を示す概略平面図である。
本実施形態の電子装置は、ハーフモールド構造のQFPタイプのものであり、大きくは、回路基板10と、回路基板10を搭載するヒートシンク20と、回路基板10と外部とを電気的に接続するための複数本のリード端子30と、回路基板10とリード端子30とを結線するボンディングワイヤ40と、これら各部10〜40を封止するモールド樹脂50とを備えて、構成されている。
回路基板10は、一般的な回路基板であり、セラミック基板、プリント基板、金属基板などを採用できる。典型的には、この回路基板10上には、ICチップやパワー素子などの半導体チップ1や、抵抗、コンデンサなどの受動素子2などの電子部品が搭載されている。
ヒートシンク20は、一方の板面を一面(図1(b)中の上面)とし、他方の板面を他面(図1(b)中の下面)とするCuやMoなどの放熱性に優れた金属よりなる板状のものであり、ここでは、回路基板10よりも一回り大きい矩形板状をなす。
そして、ヒートシンク20の一面上に、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などよりなる接着剤60を介して回路基板10が搭載・固定されており、回路基板10に発生する熱はヒートシンク20を介して放熱されるようになっている。
また、複数本のリード端子30は、回路基板10およびヒートシンク20とは離れて配置されている。ここでは、各リード端子30は、回路基板10の側面側から外方に延びる短冊板状をなしており、回路基板10およびヒートシンク20の各辺の外側にて、リード端子30の長手を揃えた状態で複数本のリード端子30は配列されている。
そして、回路基板10と各リード端子30とは、ボンディングワイヤ40を介して結線されて電気的に接続されている。このボンディングワイヤ40はAlやCuよりなるワイヤであり、通常のワイヤボンディングにより形成されるものである。
そして、モールド樹脂50は、これら回路基板10、ヒートシンク20、ボンディングワイヤ40および各リード端子30のインナーリード部を封止している。ここで、ヒートシンク20の一面側は回路基板10とともにモールド樹脂50で封止されているが、ヒートシンク20の一面とは反対側の他面はモールド樹脂50より露出している。
このモールド樹脂50は、一般的なエポキシ樹脂などのモールド樹脂よりなり、金型のゲートから金型のキャビティ内へ溶融樹脂を射出・充填して成形するトランスファーモールド法により成形されたものである。
そして、モールド樹脂50は、ヒートシンク20の一面側に位置する第1の板面51とヒートシンク20の他面側に位置する矩形板状をなすものであり、このモールド樹脂50の第2の板面52にてヒートシンク20の他面が露出している。
また、板状の各リード端子30は、その板厚方向をモールド樹脂50の板厚方向に揃えて配置されている。つまり、リード端子30の一方の板面はモールド樹脂50の第1の板面51と同方向に面しており、リード端子30の他方の板面はモールド樹脂50の第2の板面52と同方向に面している。
そして、典型的なQFPと同様に、各リード端子30のアウターリード部は、モールド樹脂50の4辺に位置する各端面にて、モールド樹脂50より突出し、露出している。
このようなモールド樹脂50は、上述したように金型を用いたトランスファーモールド法により形成される。具体的には、回路基板10に上記電子部品1、2を搭載し、回路基板10をヒートシンク20の一面に接着剤60を介して固定し、また、ヒートシンク20とリード端子30を含むリードフレームとを、かしめや接着などにより固定し、回路基板10とリード端子30とをボンディングワイヤ40で結線する。
その後、このものをモールド樹脂成形用の金型に設置し、モールド樹脂50の成形を行い、モールド樹脂50による封止を行う。ここで、この金型については、その全体は図示しないが、上記図7と同様、モールド樹脂50の第1のコーナー部50aに相当する部位に、樹脂注入口としてのゲート100を1個有し、他の3個のコーナー部50b、50c、50dにキャビティ内の空気排出口としてのエアベント101を有するものである。
そして、モールド樹脂50の成形時には、上記図7と同様、モールド樹脂50の第1のコーナー部50aに相当する位置にある上記ゲート100から、第1のコーナー部50a以外の各コーナー部50b、50c、50dに相当する位置にあるエアベントに向かってモールド樹脂50が流れて上記金型のキャビティに充填される。
こうしてモールド樹脂50が成形され、モールド樹脂50による封止が完成する。このようにして成形される本実施形態のモールド樹脂50は、典型的なQFPタイプと同様に、樹脂成形によるゲート痕Gが1個であって、当該ゲート痕Gはモールド樹脂50の第1のコーナー部50aに存在するものとなっている。
このような本電子装置において、図1、図2に示されるように、複数本のリード端子30のうちモールド樹脂50における第1のコーナー部50aと対角線上に位置する第2のコーナー部50bを挟んで隣り合う2辺に位置するものについては、貫通穴31が設けられている。
この貫通穴31は、リード端子30におけるモールド樹脂50の端面に位置する部位において、当該リード端子30の一方の板面から他方の板面までリード端子30をその板厚方向に貫通する穴として、インナーリード部からアウターリード部に渡って開口するように設けられている。
つまり、貫通穴31を開口部上からみたとき、図2(a)に示されるように、貫通穴31の一部がモールド樹脂50の内部に位置し、残部がモールド樹脂50の外部に位置する。そして、モールド樹脂50の内部に位置する貫通穴31の部分には、貫通穴31の内部にモールド樹脂50が充填されている。このような貫通穴31はプレスやエッチングなどにより形成される。
このように、本実施形態によれば、ゲート100の位置にあるモールド樹脂50の第1のコーナー部50aと対角線上に位置する第2のコーナー部50b側に位置することでボイドが発生しやすいリード端子30について、上記貫通穴31を設けている。
そのため、樹脂成形時には、モールド樹脂50の端面となる部位において、図2(b)中の矢印に示されるように、樹脂が、機能リードであるリード端子30の貫通穴31を通って、リード端子30の一方の板面から他方の板面へ流れるから、当該他方の板面側における樹脂による空気の巻き込みが防止される。
よって、本実施形態によれば、モールド樹脂50の成形時に、ゲート100から遠い位置にあるリード端子30にてモールド樹脂50の端面にボイドが発生するのを極力防止することができる。
また、貫通穴31はすべてのリード端子30に設けてもかまわないが、上記したようにモールド樹脂50における第2のコーナー部50bを挟んで隣り合う2辺に位置するリード端子30のみに設けることが望ましい。この位置のリード端子30がゲート100から遠く、ボイドが発生しやすいためである。
また、当該2辺に位置するリード端子30のみに貫通穴31を設ければ、ゲート100に近いリード端子30、すなわち、第1のコーナー部50aを挟んで隣り合うモールド樹脂50の2辺に位置するリード端子30には、貫通穴31を設けなくてもよい。
そのため、貫通穴31による電気抵抗の増大が好ましくない大電流用等のリード端子については、ゲート100に近い位置に配置すればよく、そうすることで、たとえば大電流用のリード端子を、適切に本電子装置に組み込むことができる。
さらに、モールド樹脂50における第2のコーナー部50bを挟んで隣り合う2辺に位置するリード端子30のうち、よりボイドが発生しやすい第2のコーナー部50b寄りに位置するもののみに貫通穴31を設けるようにしてもよい。
このことは、言い換えれば、当該2辺の各辺の両端に位置する2つのコーナー部のうち第2のコーナー部50bの方に近い位置にあるリード端子30のみ、さらに言うならば、当該各辺を2等分して第2のコーナー部50bに近い方の部位に位置するリード端子30のみに、貫通穴31を設けてもよいということである。
それによれば、モールド樹脂50における第2のコーナー部50bを挟んで隣り合う2辺に位置するリード端子30のうち、さらに第2のコーナー部50b寄りに位置するもののみに、貫通穴31を設けることになるから、貫通穴31を設けたくない大電流用等のリード端子30の配置に関する制約が緩和される。
また、本実施形態においては、貫通穴31が設けられているリード端子30において、モールド樹脂30の端面に位置する部位であって貫通穴31以外の部位が、貫通穴31の開口縁部に位置する部位である残り部とされる。このとき、図2に示されるように、この残り部の幅W2、すなわち、貫通穴31とリード端子30の外郭との距離W2が、リード端子30の板厚T1以上の大きさであることが望ましい。
それによれば、貫通穴31が設けられているリード端子30の残り部において、当該残り部の幅方向に加わる荷重に対する機械的強度を、リード端子30の板厚方向の機械的強度と同等以上の強度とすることができる。たとえば、図2において、リード端子30の幅W1は0.5mm〜1.5mm程度であり、板厚T1は0.25mmであるが、このとき、上記残り部の幅W2を0.25mm以上とすればよい。
また、本実施形態では、上述したように、ボンディングワイヤ40はAlやCuよりなるワイヤとしているが、これらAlやCuボンディングワイヤの場合、Auのワイヤに比べて、たとえば150μm〜500μm程度の太い線径とされる。それに伴って、リード端子30の幅も広くなり、上記ボイドが発生しやすくなるが、本実施形態のような貫通穴31を設けた構成を採用することで、ボイド発生を抑制できる。
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態に係る電子装置の要部、すなわち貫通穴31を有するリード端子30の構成を示す図であり、(a)は概略平面図、(b)は(a)中の一点鎖線C−Cに沿った概略断面図である。
なお、図3(a)および後述の図4では、リード端子30における厚肉部32の表面に識別の容易化をはかるため、便宜上ハッチングを施してある。本実施形態は、上記第1実施形態に比べて、リード端子30に厚肉部32を設けたことが相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
機能リードであるリード端子30に貫通穴31を設ける場合、その貫通穴31によりリード端子30が細くなることから、機械的強度の低下や電気抵抗の増加などが懸念される。そこで、機能リードの機械的強度や電気抵抗を適切に確保しつつ、機能リードにおけるボイド防止を行うために、本実施形態では厚肉部32を設けている。
図3に示されるように、この厚肉部32は、貫通穴31が設けられているリード端子30において、モールド樹脂50の端面に位置する部位であって貫通穴31の開口縁部に位置する残り部に設けられており、当該リード端子30における残り部以外の部位よりも板厚が大きい部位として構成されている。このような貫通穴31および厚肉部32はプレスやエッチングなどにより形成される。
それによれば、貫通穴31を形成する分、細くなるリード端子30の機械的強度の低下や電気抵抗の増加を、厚肉部32によってリード端子30を太くすることで補填できる。そのため、貫通穴31を設けたリード端子30を大電流用のリード端子として容易に適用することができる。
また、本実施形態においても、貫通穴31が設けられているリード端子30においては、残り部の幅が、リード端子30の板厚以上の大きさであることが望ましい。本実施形態の場合には、残り部の幅は、リード端子30における厚肉部32以外の部位の板厚以上の大きさであればよい。
それによれば、残り部の幅方向に加わる荷重に対する機械的強度を、厚肉部32以外の通常のリード端子30の板厚部分における当該板厚方向の機械的強度と同等以上の強度とすることができる。
また、図4は、本実施形態の他の例としてのリード端子30の概略平面図である。このように、1個のリード端子30についてモールド樹脂50の端面に位置する部位に、貫通穴31は複数個あってもよい。この場合には、各貫通穴31の残り部を厚肉部32とすればよい。
(第3実施形態)
図5(a)〜(h)は、本発明の第3実施形態に係るリード端子30の種々の例を示す概略平面図である。
上記第1実施形態では、1個のリード端子30について1個の断面円形の貫通穴31が形成されていたが、貫通穴31は複数個でもよいし、その穴形状も円形に限定されるものではない。
図5(a)は2個の断面円形の貫通穴31を設けたもの、図5(b)は1個の断面矩形の貫通穴31を設けたもの、図5(c)は1個の断面三角形の貫通穴31を設けたもの、図5(d)は1個の断面楕円形の貫通穴31を設けたものである。
また、図5(e)、(f)、(g)に示されるように、貫通穴31はリード端子30の一方の板面から他方の板面まで貫通するものであればよく、スリット状の孔であってもよい。また、図5(h)に示されるように、スリット状の孔と通常の貫通穴との組み合わせであってもよい。
(第4実施形態)
図6は、本発明の第4実施形態に係る電子装置の製造方法における樹脂成形を行うモールド工程を示す工程図であり、(a)は概略平面図、(b)は(a)中の一点鎖線D−Dに沿った概略断面図である。本実施形態では、上記第1実施形態に示した製造方法との相違点を中心に述べる。
本製造方法のモールド工程においても、電子部品1、2を搭載した回路基板10をヒートシンク20の一面に固定し、回路基板10とリード端子30とのワイヤボンディングを行ったものを、金型102に設置してモールド樹脂50による封止を行う。
このとき、図6に示されるように、金型102のキャビティ104の外側に位置するリード端子30のアウターリード部を金型102で押さえて固定する。ここで、金型102における空気の排出口であるエアベント103を、リード端子30の貫通穴31と接続する。
これにより、モールド樹脂50の成形時には、リード端子30の貫通穴31と金型102の外部とがエアベント103を介して連通するように、金型102がリード端子30に接触しリード端子30を押さえた状態でとなる。そして、この状態で当該成形を行えば、成形時に貫通穴31からモールド樹脂50内の空気がエアベント103を介して排出されるので、上記空気巻き込み低減の点で効果的である。
(他の実施形態)
なお、上記図6に示した金型102のエアベント103は無いものであってもよく、その場合でも、上述のように貫通穴31による空気巻き込み防止がなされ、ボイド発生が抑制される。
10 回路基板
20 ヒートシンク
30 リード端子
31 貫通穴
32 厚肉部
40 ボンディングワイヤ
50 モールド樹脂
50a モールド樹脂の第1のコーナー部
50b モールド樹脂の第2のコーナー部
51 モールド樹脂の第1の板面
52 モールド樹脂の第2の板面
G ゲート痕

Claims (5)

  1. 回路基板(10)と、
    一面上に前記回路基板(10)を搭載し、前記回路基板(10)の放熱を行うヒートシンク(20)と、
    前記ヒートシンク(20)とは離れて配置され、前記回路基板(10)とボンディングワイヤ(40)を介して結線されて電気的に接続された複数本の板状のリード端子(30)とを備え、
    前記回路基板(10)、前記ヒートシンク(20)、前記ボンディングワイヤ(40)および前記各リード端子(30)のインナーリード部がモールド樹脂(50)により封止されるとともに、前記ヒートシンク(20)における一面とは反対側の他面は前記モールド樹脂(50)より露出しており、
    前記モールド樹脂(50)はトランスファーモールド法により成形されたものであって、前記ヒートシンク(20)の一面側に位置する第1の板面(51)と前記ヒートシンク(20)の他面側に位置し前記ヒートシンク(20)の他面が露出している第2の板面(52)とを有する矩形板状をなすものであり、
    前記リード端子(30)は、その板厚方向を前記モールド樹脂(50)の板厚方向に揃えて配置されるとともに、前記リード端子(30)のアウターリード部は、前記モールド樹脂(50)の4辺に位置する各端面にて突出しており、
    さらに、前記モールド樹脂(50)は、前記成形によるゲート痕(G)が1個であって、当該ゲート痕(G)は前記モールド樹脂(50)の第1のコーナー部(50a)に存在する半導体装置において、
    前記リード端子(30)のうち前記モールド樹脂(50)における前記第1のコーナー部(50a)と対角線上に位置する第2のコーナー部(50b)を挟んで隣り合う2辺に位置するものについては、
    当該リード端子(30)における前記モールド樹脂(50)の端面に位置する部位では、当該リード端子(30)の一方の板面から他方の板面まで貫通する貫通穴(31)が、前記インナーリード部から前記アウターリード部に渡って開口するように設けられており、
    前記貫通穴(31)が設けられている前記リード端子(30)においては、前記モール
    ド樹脂(50)の端面に位置する部位であって前記貫通穴(31)の開口縁部に位置する残り部が、当該リード端子(30)における前記残り部以外の部位よりも板厚が大きい厚肉部(32)とされていることを特徴とする電子装置。
  2. 前記貫通穴(31)が設けられている前記リード端子(30)においては、前記貫通穴(31)と前記リード端子(30)の外郭との距離である前記残り部の幅が、前記リード端子(30)における前記厚肉部(32)以外の部位の板厚以上の大きさであることを特徴とする請求項に記載の電子装置。
  3. 回路基板(10)と、
    一面上に前記回路基板(10)を搭載し、前記回路基板(10)の放熱を行うヒートシンク(20)と、
    前記ヒートシンク(20)とは離れて配置され、前記回路基板(10)とボンディングワイヤ(40)を介して結線されて電気的に接続された複数本の板状のリード端子(30)とを備え、
    前記回路基板(10)、前記ヒートシンク(20)、前記ボンディングワイヤ(40)および前記各リード端子(30)のインナーリード部がモールド樹脂(50)により封止されるとともに、前記ヒートシンク(20)における一面とは反対側の他面は前記モールド樹脂(50)より露出しており、
    前記モールド樹脂(50)はトランスファーモールド法により成形されたものであって、前記ヒートシンク(20)の一面側に位置する第1の板面(51)と前記ヒートシンク(20)の他面側に位置し前記ヒートシンク(20)の他面が露出している第2の板面(52)とを有する矩形板状をなすものであり、
    前記リード端子(30)は、その板厚方向を前記モールド樹脂(50)の板厚方向に揃えて配置されるとともに、前記リード端子(30)のアウターリード部は、前記モールド樹脂(50)の4辺に位置する各端面にて突出しており、
    さらに、前記モールド樹脂(50)は、前記成形によるゲート痕(G)が1個であって、当該ゲート痕(G)は前記モールド樹脂(50)の第1のコーナー部(50a)に存在する半導体装置において、
    前記リード端子(30)のうち前記モールド樹脂(50)における前記第1のコーナー部(50a)と対角線上に位置する第2のコーナー部(50b)を挟んで隣り合う2辺に位置するものについては、
    当該リード端子(30)における前記モールド樹脂(50)の端面に位置する部位では、当該リード端子(30)の一方の板面から他方の板面まで貫通する貫通穴(31)が、前記インナーリード部から前記アウターリード部に渡って開口するように設けられており、
    前記貫通穴(31)が設けられている前記リード端子(30)においては、前記モールド樹脂(50)の端面に位置する部位であって前記貫通穴(31)の開口縁部に位置する部位を残り部としたとき、前記貫通穴(31)と前記リード端子(30)の外郭との距離である前記残り部の幅が、前記リード端子(30)の板厚以上の大きさであることを特徴とする電子装置。
  4. 回路基板(10)と、
    一面上に前記回路基板(10)を搭載し、前記回路基板(10)の放熱を行うヒートシンク(20)と、
    前記ヒートシンク(20)とは離れて配置され、前記回路基板(10)とボンディングワイヤ(40)を介して結線されて電気的に接続された複数本の板状のリード端子(30)とを備え、
    前記回路基板(10)、前記ヒートシンク(20)、前記ボンディングワイヤ(40)および前記各リード端子(30)のインナーリード部がモールド樹脂(50)により封止されるとともに、前記ヒートシンク(20)における一面とは反対側の他面は前記モールド樹脂(50)より露出しており、
    前記モールド樹脂(50)はトランスファーモールド法により成形されたものであって、前記ヒートシンク(20)の一面側に位置する第1の板面(51)と前記ヒートシンク(20)の他面側に位置し前記ヒートシンク(20)の他面が露出している第2の板面(52)とを有する矩形板状をなすものであり、
    前記リード端子(30)は、その板厚方向を前記モールド樹脂(50)の板厚方向に揃えて配置されるとともに、前記リード端子(30)のアウターリード部は、前記モールド樹脂(50)の4辺に位置する各端面にて突出しており、
    さらに、前記モールド樹脂(50)は、前記成形によるゲート痕(G)が1個であって、当該ゲート痕(G)は前記モールド樹脂(50)の第1のコーナー部(50a)に存在する半導体装置において、
    前記リード端子(30)のうち前記モールド樹脂(50)における前記第1のコーナー部(50a)と対角線上に位置する第2のコーナー部(50b)を挟んで隣り合う2辺に位置するものについては、
    当該リード端子(30)における前記モールド樹脂(50)の端面に位置する部位では、当該リード端子(30)の一方の板面から他方の板面まで貫通する貫通穴(31)が、前記インナーリード部から前記アウターリード部に渡って開口するように設けられており、
    前記貫通穴(31)は、前記リード端子(30)のうち前記モールド樹脂(50)における前記第1のコーナー部(50a)と対角線上に位置する第2のコーナー部(50b)を挟んで隣り合う2辺に位置し且つ前記第2のコーナー部(50b)寄りに位置するものについてのみ、設けられていることを特徴とする電子装置。
  5. 前記ボンディングワイヤ(40)はAlまたはCuよりなるワイヤであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電子装置。
JP2010125628A 2010-06-01 2010-06-01 電子装置 Expired - Fee Related JP5408039B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010125628A JP5408039B2 (ja) 2010-06-01 2010-06-01 電子装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010125628A JP5408039B2 (ja) 2010-06-01 2010-06-01 電子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011253874A JP2011253874A (ja) 2011-12-15
JP5408039B2 true JP5408039B2 (ja) 2014-02-05

Family

ID=45417594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010125628A Expired - Fee Related JP5408039B2 (ja) 2010-06-01 2010-06-01 電子装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5408039B2 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2696532B2 (ja) * 1988-08-19 1998-01-14 株式会社日立製作所 半導体装置およびその製造方法
JP3482888B2 (ja) * 1998-10-12 2004-01-06 松下電器産業株式会社 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
JP2005353742A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Denso Corp 電子装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011253874A (ja) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8203848B2 (en) Circuit device and method of manufacturing the same
KR100730826B1 (ko) 반도체 패키지 및 그 리드 프레임
US6900535B2 (en) BGA/LGA with built in heat slug/spreader
US7193329B2 (en) Semiconductor device
US8618641B2 (en) Leadframe-based semiconductor package
JP2008243970A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US7781899B2 (en) Leadframe having mold lock vent
JP7546034B2 (ja) 半導体装置
KR20090004908A (ko) 통합 tht 히트 스프레더 핀을 구비한 리드 프레임 기반 오버-몰딩 반도체 패키지와 그 제조 방법
US11557554B2 (en) Semiconductor device
JP5096094B2 (ja) 回路装置
JP2005191071A (ja) 半導体装置
JP2006108306A (ja) リードフレームおよびそれを用いた半導体パッケージ
KR102548231B1 (ko) 반도체 모듈 및 이에 사용되는 반도체 장치
JP5341339B2 (ja) 回路装置
US7911039B2 (en) Component arrangement comprising a carrier
JP2021072329A (ja) パワー半導体装置
JP5408039B2 (ja) 電子装置
JP2007134585A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2010010568A (ja) 回路装置
JP6869602B2 (ja) 半導体装置
JP2010010569A (ja) 回路装置およびその製造方法
JP7483595B2 (ja) 配線基板、電子装置及び配線基板の製造方法
WO2024075463A1 (ja) 半導体装置
JP2008288493A (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120827

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130730

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130912

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131008

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131021

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5408039

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees