JP5564750B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、リードフレームなどの配線部材と回路基板に形成された回路配線とを電気的に接続したのち、リードフレームおよび回路基板を樹脂にて封止する樹脂封止型半導体装置に関するものである。

従来、半導体基板等の回路基板を樹脂封止する場合、封止樹脂の成形後の硬化収縮や製品使用時の冷熱ストレス環境により、回路基板あるいは回路基板上実装部品と封止樹脂の線膨張差により界面に応力が発生し、それに伴って、基板上保護ガラスの割れ、あるいは、界面剥離進行によりボンディングの断線、実装部品の破壊、実装部品と回路基板を接続しているはんだ等の接合剤の断線などの問題がある。

このため、例えば、回路基板上の素子に保護ガラスをコーティングし、その保護ガラスの外表面に剥離材を塗布した後、樹脂封止を行う構成、あるいは、封止樹脂との密着強度の低い保護ガラスを使用し樹脂封止を行う構成を採用している。このような構成とすることにより、保護ガラスと封止樹脂の界面において剥離を起こし、応力が作用しなくなるため、保護ガラスの割れという問題を防止することが可能となる。

また、回路基板上の素子に保護ガラスをコーティングし、その保護ガラスの外側にシリコーン樹脂などのヤング率の低い部材を塗布した後、樹脂封止を行う構成を採用することもできる。このような構成を採用すると、保護ガラスと封止樹脂の間に、シリコーン樹脂が介在し、シリコーン樹脂が変形することにより、保護ガラスと封止樹脂間に応力が伝達され難くなり、上記一つ目の構成と同様、保護ガラスの割れという問題を防止することが可能となる。
特開平０１−２６１８５０号公報

しかしながら、上述した一つ目の構成では、保護ガラスの割れという問題は防止できるものの、封止樹脂との密着強度が高い箇所、例えば基板の端面付近に応力が集中するため、そこに意図しない剥離が発生し、進展してボンディング断線や実装部品の損傷に至るという問題がある。

また、上述した二つ目の構成では、温度環境、基板サイズ、素子サイズなどの条件によっては、搭載部品と基板の熱膨張差により半田クラックが発生し、上記と同様、ボンディング断線や実装部品の損傷に至るという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、ボンディング断線や実装部品の損傷を防止できる構造の樹脂封止型半導体装置を提供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（３）に対して、回路基板（３）が構成する四角形の各辺を構成する各端面から第１距離（Ｌ１）内側、かつ、回路基板（３）の四隅において該回路基板（３）の角部から第１距離（Ｌ１）よりも長い第２距離（Ｌ２）内側となるように、回路配線を保護するための保護ガラス（８）を配置し、回路基板（３）の基板素地の外縁部であって保護ガラス（８）よりも外側の領域において樹脂部（４）が回路基板（３）に直接接合されるようにすることを特徴としている。

このように、回路基板（３）の四隅において、回路基板（３）の各角部から保護ガラス（８）までの距離となる第２距離（Ｌ２）が回路基板（３）の各端面から保護ガラス（８）までの距離となる第１距離（Ｌ１）よりも大きくされているため、回路基板（３）と樹脂部（４）とが密着して強度が高くされた領域が広範囲にわたって形成されるようにできる。この回路基板（３）の四隅では、特に応力が集中しやすく、回路基板（３）と樹脂部（４）との剥離が生じ易いが、この部分において密着強度が高くされた領域を広範囲にわたって形成しているため、この部分で回路基板（３）と樹脂部（４）とが剥離し難くなるようにできる。

そして、このように回路基板（３）の四隅での回路基板（３）と樹脂部（４）の剥離を防止できるため、最大応力が掛かる部分を回路基板（３）の四隅に留めることが可能となり、最大応力が掛かる部分が四隅より内側に移動することを防止することが可能となる。このため、結果的に、保護ガラス（８）側に掛かる応力を小さくすることが可能となる。したがって、保護ガラス（８）が破壊されることにより保護ガラス（８）の上下に配置された樹脂部（４）と回路基板（３）とが剥離することを防止することが可能となり、ボンディング断線や実装部品（５）および実装部品（５）と回路基板（３）との接合部材（１１）の損傷を防止することが可能となる。
また、請求項１に記載の発明では、保護ガラス（８）および実装部品（５）を覆うように形成したコーティング樹脂（９）を備えるようにしている。そして、この場合において、該コーティング樹脂（９）の端部が保護ガラス（８）の端部から回路基板（３）の各辺までの間に位置するように配置されていると共に、回路基板（３）が構成する四角形の各辺を構成する各端面から第３距離（Ｌ３）内側、かつ、回路基板（３）の四隅において該回路基板（３）の角部から第３距離（Ｌ３）よりも長い第４距離（Ｌ４）内側となるようにコーティング樹脂（９）を配置されるようにしている。
これにより、回路基板（３）の外縁部であってコーティング樹脂（９）よりも外側の領域において樹脂部（４）が回路基板（３）に直接接合されることになり、上記と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、請求項１に記載の発明では回路基板（３）を四角形にしている場合を例に挙げて説明したが、請求項２に記載の発明のように、回路基板（３）を四隅が切り欠かれた四角形としても構わない。このような四隅が面取りされた四角形にて回路基板（３）を構成する場合、請求項２に記載したように、回路基板（３）の外形形状である四隅を切り欠いた四角形の各辺を構成する各端面から第１距離（Ｌ１）内側、かつ、回路基板（３）の切り欠かれた四隅において回路基板（３）の各辺の延長線の交点を回路基板（３）の角部と仮定し、回路基板（３）の角部から第１距離（Ｌ１）よりも長い第２距離（Ｌ２）内側となるように、回路配線を保護するための保護ガラス（８）が配置されるようにすることができる。

例えば、請求項３に記載したように、回路基板（３）が構成する四角形の各辺と対向する辺を有する四角形の四隅において角部を切り欠いた形状として保護ガラス（８）を構成することができる。また、例えば、請求項４に記載したように、回路基板（３）が構成する四角形の各辺と対向する辺を有する四角形の四隅を面取りした形状にて保護ガラス（８）を構成しても良い。

この場合、請求項５に記載したように、第１距離（Ｌ１）を０．２ｍｍ以上にすると好ましい。また、請求項６に記載したように、第２距離（Ｌ２）を０．３５ｍｍ以上にすると好ましい。

また、請求項８に記載したように、第３距離（Ｌ３）を０．１ｍｍ以上とすると好ましく、請求項９に記載したように、第４距離（Ｌ４）を０．１５ｍｍ以上とすると好ましい。

なお、上記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ものである。

以下、本発明の実施形態について参考例と共に図に基づいて説明する。なお、以下の参考例および各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１参考例）
図１は、本参考例にかかる樹脂封止型半導体装置１の全体のレイアウト図を示したものであり、図２は、図１のＡ−Ａ線において樹脂封止型半導体装置１を切断したときの断面図である。以下、これら図１、図２を用いて、本参考例の樹脂封止型半導体装置１の構成について説明する。

本参考例の樹脂封止型半導体装置１は、例えば、車両の内燃機関用点火装置として用いられ、図示しないエンジンに対して直付け搭載されて使用される。図１および図２に示すように、樹脂封止型半導体装置１は、金属などの導体にて構成された配線部材を構成するリードフレーム２と、リードフレーム２の上に接着剤１０にて固定された状態で搭載された回路基板３とを有し、回路基板３およびリードフレーム２が樹脂部４にて封止されることにより構成されている。外部接続用端子２ａ〜２ｆは樹脂部４から露出させられており、各外部接続用端子２ａ〜２ｆを通じて外部の電子機器と電気的に接続できる構造となっている。

回路基板３は、例えばセラミック基板にて構成され、セラミック基板の表面に回路配線をパターンニングすると共に、回路基板上の所望場所または、フレーム上の所望場所に内燃機関用点火装置を構成するための半導体スイッチング素子が形成された半導体チップや各種電子部品等の実装部品５を接合部材１１を介して実装することにより構成されている。また、回路基板３の回路配線にはパッド部６が備えられており、このパッド部６と外部接続用端子２ａ〜２ｆとがボンディングワイヤ７にて電気的に接続されることにより、回路配線の各部に対して外部から電源電圧の印加や電気信号の入力、各部から外部への電気信号の出力等が行われる。

このような回路基板３の表面には、回路基板３に形成された回路配線を保護するために保護ガラス８が形成されている。保護ガラス８は、回路基板３のうち実装部品５が搭載された領域やパッド部および回路基板３の外縁部を除く領域を覆うように配置され、その領域に配置された回路配線を覆っている。

図３は、図１における領域Ｒ１を拡大した部分拡大図である。また、図４は、図２における領域Ｒ２を拡大した部分拡大断面図である。

図３に示すように、回路基板３は、上面形状が長方形（四角形）を為した板状部材とされているが、保護ガラス８の端部から回路基板３の各辺（各端面）までの距離（第１距離）Ｌ１が所定距離以上離れるようにすることで、保護ガラス８が回路基板３の内側に形成されるようにしている。すなわち、回路基板３の外縁部の一周全域、保護ガラス８が形成されておらず、外縁部において回路基板３が露出し、この領域において回路基板３と樹脂部４とが直接接合されるようにしている。距離Ｌ１は、回路基板３の外縁部と樹脂部４との接合強度が十分に得られる程度の接合距離に設定され、例えば０．２ｍｍ以上とされるのが好ましい。

また、回路基板３の四隅においては、回路基板３の各角部から保護ガラス８の距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも大きくなるように、保護ガラス８の形状が決められている。本参考例の場合、回路基板３の四隅において、保護ガラス８の角部を面取りした形状、つまり保護ガラス８のうち回路基板３の各辺と対向する各辺に対して傾斜する辺を備えた形状としている。このようにすることで、回路基板３の四隅において、回路基板３の角部から保護ガラス８のうち最も近い場所までの距離（第２距離）Ｌ２、つまり回路基板３が露出して樹脂部４と直接接合される部分の長さが距離Ｌ１よりも長くなる。例えば、距離Ｌ２は距離Ｌ１よりも０．０５ｍｍ以上長くなる。このため、回路基板３の外縁部のうち四隅以外の部分（回路基板３の露出部分が距離Ｌ１の部分）と比べて、より広範囲で接合強度が高い部分を得ることが可能となる。このような距離Ｌ２は、例えば０．３５ｍｍ以上とされるのが好ましい。

このように構成された樹脂封止型半導体装置１では、各部の強度（接合強度、密着強度もしくは破壊強度）が後述する関係となるように各部の材料が選択されている。

すなわち、図４に示したように、樹脂部４と保護ガラス８の密着強度をＡ、保護ガラス８と回路基板３の基板素地との密着強度をＢ、保護ガラス８の母材破壊強度をＣ、樹脂部４と回路基板３の基板素地の密着強度をＤとした場合において、各強度Ａ〜ＤがＣ＜Ａ、Ｃ＜ＢかつＣ＜Ｄの関係を満たすように各部の材料が選択されている。

このような材料としては、例えば、回路基板３をセラミック、樹脂部４をエポキシ樹脂、保護ガラス８を保護ガラス樹脂とすれば良い。

続いて、以上のように構成された本参考例の樹脂封止型半導体装置１の作用および効果について説明する。

本参考例の樹脂封止型半導体装置１では、保護ガラス８の端部から回路基板３の各辺までの距離Ｌ１が所定距離以上離され、かつ、回路基板３の各角部から保護ガラス８の距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも大きくなるようにしている。このため、回路基板３の外縁部が保護ガラス８によって覆われていない状態となり、回路基板３の外縁部と樹脂部４とが直接接合された構造となる。このときの樹脂部４と回路基板３の基板素地との密着強度Ｄは保護ガラス８の母材破壊強度Ｃよりも大きくされており、強い強度となっている。このため、回路基板３と樹脂部４との剥離を防止することが可能となる。

そして、回路基板３の四隅において、回路基板３の各角部から保護ガラス８の距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも大きくされているため、回路基板３と樹脂部４とが密着して強度が高くされた領域が広範囲にわたって形成されるようにできる。この回路基板３の四隅では、特に応力が集中しやすく、回路基板３と樹脂部４との剥離が生じ易いが、この部分において密着強度が高くされた領域を広範囲にわたって形成しているため、この部分で回路基板３と樹脂部４とが剥離し難くなるようにできる。

さらに、このように回路基板３の四隅での回路基板３と樹脂部４の剥離を防止できるため、最大応力が掛かる部分を回路基板３の四隅に留めることが可能となり、最大応力が掛かる部分が四隅より内側に移動することを防止することが可能となる。このため、結果的に、保護ガラス８側に掛かる応力を小さくすることが可能となる。このため、保護ガラス８の母材破壊強度Ｃが他の部分の密着強度Ａ、Ｂ、Ｄよりも小さくても、保護ガラス８に掛かる応力を小さくできることで保護ガラス８が破壊されることを防止することが可能となる。

これにより、保護ガラス８が破壊されることにより保護ガラス８の上下に配置された樹脂部４と回路基板３とが剥離することを防止することが可能となり、ボンディング断線や実装部品５の損傷を防止することが可能となる。

また、保護ガラス８の母材破壊強度Ｃと比べて、樹脂部４と保護ガラス８の密着強度Ａや保護ガラス８と回路基板３の基板素地との密着強度Ｂの方が大きくなるようにしている。このため、保護ガラス８が破壊されるよりも前に、樹脂部４と保護ガラス８とが剥離したり、保護ガラス８と回路基板３とが剥離したりすることを防止できる。このため、保護ガラス８の母材破壊強度Ｃに至るまでは、少なくとも他の部位の剥離によってボンディング断線や実装部品５の損傷が生じることを防止することができる。

なお、保護ガラス８の母材破壊強度Ｃの方が樹脂部４と保護ガラス８との密着強度Ａよりも大きくなる（Ｃ＞Ａ）という上記と不等号が逆の関係になると、保護ガラス８が破壊する前に樹脂部４と保護ガラス８との界面が剥離することで、ボンディング断線などに至るという問題が生じる可能性がある、上記関係とすることで、そのような問題も生じない。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態の樹脂封止型半導体装置１は、第１参考例に対して回路部全体をコーティング樹脂でコーティングする構成を加えたものであり、その他に関しては第１参考例と同様であるため、第１参考例と異なる部分についてのみ説明する。

図５は、本実施形態にかかる樹脂封止型半導体装置１の全体のレイアウト図を示したものであり、図６は、図５のＢ−Ｂ線において樹脂封止型半導体装置１を切断したときの断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態では、回路部全体、つまり回路基板３の上に搭載された実装部品５および保護ガラス８を覆うように、例えば、ポリアミド、ポリアミドイミドもしくはポリイミドにて構成されたコーティング樹脂９が備えられている。

図７は、図５における領域Ｒ３を拡大した部分拡大図である。また、図８は、図６における領域Ｒ４を拡大した部分拡大断面図である。

図７に示すように、コーティング樹脂９は、該コーティング樹脂９の端部が保護ガラス８の端部から回路基板３の各辺（各端面）までの間に位置するように配置されている。そして、コーティング樹脂９の端部から回路基板３の各辺（各端面）までの距離Ｌ３が所定距離以上離れるようにすることで、コーティング樹脂９が回路基板３の内側に形成されるようにしている。すなわち、回路基板３の外縁部の一周全域、保護ガラス８だけでなくコーティング樹脂９も形成されておらず、外縁部において回路基板３が露出し、この領域において回路基板３と樹脂部４とが直接接合されるようにしている。距離Ｌ３は、コーティング樹脂９を形成した場合において、回路基板３の外縁部と樹脂部４との接合強度が十分に得られる程度の接合距離に設定され、例えば０．１ｍｍ以上とされるのが好ましい。

また、回路基板３の四隅においては、回路基板３の各角部からコーティング樹脂９の距離Ｌ４が距離Ｌ３よりも大きくなるように、コーティング樹脂９の形状が決められている。本実施形態の場合、回路基板３の四隅において、コーティング樹脂９の角部をＲ形状（湾曲形状）としている。このようにすることで、回路基板３の四隅において、回路基板３の角部からコーティング樹脂９のうち最も近い場所までの距離Ｌ４、つまり回路基板３が露出して樹脂部４と直接接合される部分の長さが距離Ｌ３よりも長くなる。このため、回路基板３の外縁部のうち四隅以外の部分（回路基板３の露出部分が距離Ｌ３の部分）と比べて、より広範囲で接合強度が高い部分を得ることが可能となる。このような距離Ｌ４は、例えば０．１５ｍｍ以上とされるのが好ましい。

そして、本実施形態の樹脂封止型半導体装置１に関しても、各部の強度（接合強度、密着強度もしくは破壊強度）が後述する関係となるように各部の材料が選択されている。

すなわち、図８に示したように、樹脂部４とコーティング樹脂９の密着強度をＥ、コーティング樹脂９と保護ガラス８との密着強度をＦ、コーティング樹脂９と回路基板３の基板素地の密着強度をＧとし、保護ガラス８と回路基板３の基板素地との密着強度をＢ、保護ガラス８の母材破壊強度をＣとした場合において、各強度Ｂ、Ｃ、Ｅ〜ＧがＣ＜Ｅ、Ｃ＜Ｆ、Ｃ＜ＢかつＣ＜Ｇの関係を満たすように各部の材料を選択している。この場合において、コーティング樹脂９の母材破壊強度をＨとし、樹脂部４と回路基板３の基板素地の密着強度をＤとした場合において、Ｄ＜Ｈ、Ｄ＜ＥかつＤ＜Ｇの関係を満たすようにしている。

このような材料としては、例えば、回路基板３をセラミックス、樹脂部４をエポキシ樹脂、保護ガラス８を保護ガラス樹脂、コーティング樹脂９をポリアミドやポリアミドイミドもしくはポリイミドとすれば良い。

例えば、コーティング樹脂９をポリアミド樹脂で構成した場合には、樹脂部４と回路基板３の素地とが直接接合されている箇所におけるせん断強度が２０Ｎ／ｍｍ²になる。これは、コーティング樹脂９を塗布していない場合のせん断強度（５Ｎ／ｍｍ²）と比較して、平均値で約４倍であり、大幅にせん断強度を向上させることが可能になっていることが判る。

このような構成の樹脂封止型半導体装置１では、コーティング樹脂９の端部から回路基板３の各辺までの距離Ｌ３が所定距離以上離され、かつ、回路基板３の各角部からコーティング樹脂９の距離Ｌ４が距離Ｌ３よりも大きくなるようにしている。このため、回路基板３の外縁部がコーティング樹脂９によって覆われていない状態となるため、回路基板３の外縁部と樹脂部４とが直接接合された構造となる。このときの樹脂部４と回路基板３の基板素地との密着強度Ｄは保護ガラス８の母材破壊強度Ｃよりも大きくされており、強い強度となっている。このため、回路基板３と樹脂部４との剥離を防止することが可能となる。

なお、本実施形態の場合、保護ガラス８の母材破壊強度Ｃと比較して、樹脂部４とコーティング樹脂９の密着強度Ｅやコーティング樹脂９と回路基板３の基板素地の密着強度Ｇの方が大きくなるようにしている。このため、コーティング樹脂９と樹脂部４もしくは回路基板３との界面やコーティング樹脂９自体の破壊による剥離を防止できるため、回路基板３の角部からコーティング樹脂９までの距離Ｌ４が第１参考例で示した回路基板３の角部から保護ガラス８までの距離Ｌ２よりも短くても良い。

そして、回路基板３の四隅において、回路基板３の各角部からコーティング樹脂９の距離Ｌ４が距離Ｌ３よりも大きくされているため、回路基板３と樹脂部４とが密着して強度が高くされた領域が広範囲にわたって形成されるようにできる。この回路基板３の四隅では、特に応力が集中しやすく、回路基板３と樹脂部４との剥離が生じ易いが、この部分において密着強度が高くされた領域を広範囲にわたって形成しているため、この部分で回路基板３と樹脂部４とが剥離し難くなるようにできる。

さらに、このように回路基板３の四隅での回路基板３と樹脂部４の剥離を防止できるため、最大応力が掛かる部分を回路基板３の四隅に留めることが可能となり、最大応力が掛かる部分が四隅より内側に移動することを防止することが可能となる。このため、結果的に、保護ガラス８側に掛かる応力を小さくすることが可能となる。このため、保護ガラス８に掛かる応力を小さくできることで保護ガラス８が破壊されることを防止することが可能となる。

これにより、保護ガラス８が破壊されることにより保護ガラス８の上下に配置された樹脂部４と回路基板３とが剥離することを防止することが可能となり、ボンディング断線や実装部品５の損傷を防止することが可能となる。

また、保護ガラス８の母材破壊強度Ｃと比べて、保護ガラス８と回路基板３の基板素地との密着強度Ｂ、樹脂部４とコーティング樹脂９の密着強度Ｅ、さらにはコーティング樹脂９と保護ガラス８との密着強度Ｆ、さらにはコーティング樹脂９と回路基板３の基板素地の密着強度Ｇの方が大きくなるようにしている。このため、保護ガラス８が破壊されるよりも前に、樹脂部４と保護ガラス８とが剥離したり、保護ガラス８と回路基板３とが剥離したりすることを防止できる。このため、保護ガラス８の母材破壊強度Ｃに至るまでは、少なくとも他の部位の剥離によってボンディング断線や実装部品５の損傷が生じることを防止することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の樹脂封止型半導体装置１は、第１実施形態に対してコーティング樹脂および保護ガラス双方の端部（端面）の配置関係を規定したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図９は、本実施形態にかかる樹脂封止型半導体装置１の部分拡大図である。この図は、図５の領域Ｒ３を拡大した図に相当する。

図９に示すように、コーティング樹脂９は、該コーティング樹脂９の端部が保護ガラス８の端部から回路基板３の各辺（各端面）までの間に位置するように配置されている。そして、コーティング樹脂９の各辺から保護ガラス８の各辺（各端面）までの距離Ｌ５が所定距離以上離れるようにすることで、コーティング樹脂９と回路基板３の素地とが直接接合される部分を確保している。この距離Ｌ５は、コーティング樹脂９と回路基板３の素地とを十分に接触させ、これらコーティング樹脂９および回路基板３の素地の間の接合強度が十分に得られる程度の接合距離に設定されている。例えば、距離Ｌ５は０．１ｍｍ以上とされるのが好ましい。

また、回路基板３の四隅においては、コーティング樹脂９の端部（回路基板３の各角部に対応する場所）から保護ガラス８までの距離Ｌ６も、距離Ｌ５と等しいもしくはそれよりも大きくなるように、コーティング樹脂９の形状が決められている。本実施形態の場合も、第１実施形態と同様、回路基板３の四隅において、コーティング樹脂９の角部をＲ形状（湾曲形状）としている。

このため、回路基板３の四隅において、コーティング樹脂９の端部から保護ガラス８のうち最も近い場所までの距離Ｌ６、つまりコーティング樹脂９が回路基板３の素地と直接接合される部分の長さが距離Ｌ５よりも長くなるが、コーティング樹脂９と保護ガラス８の外縁形状を同じ形にすれば、距離Ｌ５と距離Ｌ６を等しくすることもできる。このような距離Ｌ６としては、例えば０．１ｍｍ以上とされるのが好ましい。

このような構成の樹脂封止型半導体装置１では、コーティング樹脂９の外縁部全域において、コーティング樹脂９を回路基板３の素地に直接接合することができ、高い接合強度を得ることが可能となる。つまり、コーティング樹脂９と回路基板３の素地とが直接接合される部分の面積を確保することが可能となり、強い密着強度を得る事が可能となる。このため、回路基板３からコーティング樹脂９および保護ガラス８が剥離することを防止できる。

さらに、距離Ｌ６が距離Ｌ５よりも長くなるようにコーティング樹脂９における外縁部の端部の配置場所を設定するようにすれば、コーティング樹脂９の外縁部のうち四隅以外の部分（コーティング樹脂９の各辺から保護ガラス８の各辺までの距離が距離Ｌ５となる部分）と比べて、回路基板３の角部においてより接合強度が高い部分を得ることが可能となる。

また、このような構成とすれば、コーティング樹脂９の各辺から保護ガラス８の各辺までの距離Ｌ５が所定距離以上離され、かつ、コーティング樹脂９の各端部から保護ガラス８の各端部までの距離Ｌ６が距離Ｌ５よりも大きくなる。このため、上記のように、コーティング樹脂９と回路基板３の素地とが直接接合される部分の面積を確保しつつ、さらに回路基板３の四隅においてよりコーティング樹脂９と回路基板３の素地とが直接接合される部分の面積を大きく取れるようにできる。このため、より応力が集中しやすい回路基板３の四隅においてコーティング樹脂９と回路基板３との接合強度を高めることが可能となり、より回路基板３からコーティング樹脂９および保護ガラス８が剥離することを防止できる。

なお、この効果を検証するために、距離Ｌ５を０．１ｍｍ、距離Ｌ６を０．１０ｍｍとした試料を作製し、内燃機関用点火装置として点火コイルにポッティングした状態で気相冷熱試験を行った。具体的には、試料を−３０℃から１３０℃に加熱したのち、再び−３０℃に戻すという冷却過熱のサイクルを繰り返す冷熱サイクル試験を３０００サイクル行った。そして、この気相冷熱試験が終了したのちに、超音波探傷試験機にて試料の確認を行った。その結果、コーティング樹脂９と回路基板３との間に剥離の進展は見られなかった。この結果からも、上記したように、回路基板３からコーティング樹脂９および保護ガラス８が剥離することを防止できるという効果が得られているということを確認することができた。

（第２参考例）
本発明の第２参考例について説明する。本実施形態の樹脂封止型半導体装置１は、第１参考例に対して回路基板３の形状を変更したものであり、その他の構造に関しては第１参考例と同様であるため、第１参考例と異なる部分についてのみ説明する。

図１０は、本参考例にかかる樹脂封止型半導体装置１の全体のレイアウト図を示したものであり、図１１は、図１０における領域Ｒ５を拡大した図である。

図１０および図１１に示すように、本参考例では、回路基板３を四角形ではなく多角形状としている。具体的には、回路基板３の形状が四隅を面取りした四角形となるようにしている。

このような形状とした場合、回路基板３の四隅に角部が存在しないことになる。このため、距離Ｌ２を回路基板３の角部から保護ガラス８の端部までの距離と定義することができなくなるが、回路基板３のうち面取り部以外の各辺から図中破線に示したような延長線を引き、各延長線の交点を回路基板３の四隅における角部と仮定して、この仮定した各角部から保護ガラス８の端部までを距離Ｌ２とし、この距離Ｌ２が上述した第１参考例に示したような関係となるようにすれば良い。すなわち、この距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも大きくなるように、保護ガラス８の形状が決めれば良く、例えば、距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも０．０５ｍｍ以上長くなるようにすれば良い。

また、本参考例のように、回路基板３の四隅を面取りした形状とした場合、回路基板３の四隅に加えられる応力を回路基板３の四隅の形状によって分散することが可能になる。このため、回路基板３の四隅に加わる応力を低減することが可能になり、より回路基板３からコーティング樹脂９および保護ガラス８が剥離することを防止することが可能となる。

（第３実施形態）
上記第２参考例では第１参考例に対して回路基板３の形状を変えた場合について説明したが、本実施形態では、第１、第２実施形態に関して、回路基板３の形状を変更する場合について説明する。

図１２は、第１、第２実施形態の樹脂封止型半導体装置１に対して回路基板３の形状を変更した場合の全体のレイアウト図を示したものであり、図１３は、図１２における領域Ｒ６を拡大した図である。

図１２および図１３に示すように、本実施形態でも、第２参考例と同様に回路基板３を四角形ではなく多角形状としている。具体的には、回路基板３の形状が四隅を面取りした四角形となるようにしている。

この場合にも、上記第２参考例と同様、回路基板３の四隅において角部が存在しないことになるため、距離Ｌ４を回路基板３の角部から保護ガラス８の端部までの距離と定義することができなくなるが、回路基板３のうち面取り部以外の各辺から図中破線に示したような延長線を引き、各延長線の交点を回路基板３の角部と仮定して、この仮定した角部から保護ガラス８の端部までを距離Ｌ４とし、この距離Ｌ４が上述した第１参考例に示したような関係となるようにすれば良い。すなわち、この距離Ｌ４が距離Ｌ３よりも大きくなるように、保護ガラス８やコーティング樹脂９の形状が決めれば良く、例えば、距離Ｌ４が距離Ｌ３よりも０．０５ｍｍ以上長くなるようにすれば良い。

また、本実施形態においても、回路基板３の四隅を面取りした形状としているため、回路基板３の四隅に加えられる応力を回路基板３の四隅の形状によって分散することが可能になる。このため、回路基板３の四隅に加わる応力を低減することが可能になり、より回路基板３からコーティング樹脂９および保護ガラス８が剥離することを防止することが可能となる。

（他の実施形態）
上記第１実施形態では、保護ガラス８の四隅を面取りした形状としたが、回路基板３の角部から保護ガラス８までの距離Ｌ２が所定距離以上となるように、保護ガラス８の四隅の形状を切り欠いたものであれば、形状は問わない。例えばＲ形状としても構わない。同様に、第１実施形態では、コーティング樹脂９の四隅をＲ形状としたが、回路基板３の角部からコーティング樹脂９までの距離Ｌ４が所定距離以上であれば、コーティング樹脂９の四隅の形状は問わない。例えば面取りした形状としても構わない。

また、上記第３実施形態では、回路基板３が四隅を面取りした四角形としたが、この場合にも、回路基板３の四隅を切り欠いたものであれば形状は問わない。例えばＲ形状としても構わない。

また、上記各実施形態において、回路基板３、保護ガラス８およびコーティング樹脂９を構成する各種材料について説明したが、ここで挙げている材料などは単なる一例であり、上記した配置関係さらには接合強度の関係を満たす限り、他の材料を適用することが可能である。

第１参考例にかかる樹脂封止型半導体装置の全体のレイアウト図である。 図１のＡ−Ａ線において樹脂封止型半導体装置を切断したときの断面図である。 図１における領域Ｒ１を拡大した部分拡大図である。 図２における領域Ｒ２を拡大した部分拡大断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる樹脂封止型半導体装置の全体のレイアウト図である。 図５のＢ−Ｂ線において樹脂封止型半導体装置を切断したときの断面図である。 図５における領域Ｒ３を拡大した部分拡大図である。 図６における領域Ｒ４を拡大した部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる樹脂封止型半導体装置の部分拡大図である。 第２参考例にかかる樹脂封止型半導体装置の全体のレイアウト図である。 図１０における領域Ｒ５を拡大した図である。 本発明の第３実施形態の他の例にかかる樹脂封止型半導体装置の全体のレイアウト図である。 図１２における領域Ｒ６を拡大した図である。

符号の説明

１…樹脂封止型半導体装置、２…リードフレーム、２ａ〜２ｆ…外部接続用端子、３…回路基板、４…樹脂部、５…実装部品、６…パッド部、７…ボンディングワイヤ、８…保護ガラス、９…コーティング樹脂、１０…接着剤、１１…接合部材

Claims (8)

1. 半導体素子を含む実装部品（５）が搭載され、該実装部品（５）に電気的に接続される回路配線および該回路配線に繋がるパッド部（６）が形成された四角形の板状部材からなる回路基板（３）と、
   前記回路基板（３）に対して接着剤（１０）を介して固定された配線部材（２）と、
   前記回路基板（３）のパッド部（６）と電気的に接続された外部接続用端子（２ａ〜２ｅ）と、
   前記配線部材（２）の一部が露出するようにしつつ、前記配線部材（２）と前記回路基板（３）とを封止する樹脂部（４）とを備えてなる樹脂封止型半導体装置において、
   前記回路基板（３）には、前記回路基板（３）が構成する四角形の各辺を構成する各端面から第１距離（Ｌ１）内側、かつ、前記回路基板（３）の四隅において該回路基板（３）の角部から前記第１距離（Ｌ１）よりも長い第２距離（Ｌ２）内側となるように、前記回路配線を保護するための保護ガラス（８）が配置され、
   さらに、前記保護ガラス（８）および前記実装部品（５）を覆うように形成したコーティング樹脂（９）を備え、
   前記コーティング樹脂（９）は、該コーティング樹脂（９）の端部が前記保護ガラス（８）の端部から前記回路基板（３）の各辺までの間に位置するように配置されていると共に、前記回路基板（３）が構成する四角形の各辺を構成する各端面から第３距離（Ｌ３）内側、かつ、前記回路基板（３）の四隅において該回路基板（３）の角部から前記第３距離（Ｌ３）よりも長い第４距離（Ｌ４）内側となるように配置され、
   前記回路基板（３）の外縁部であって前記コーティング樹脂（９）よりも外側の領域において前記樹脂部（４）が前記回路基板（３）に直接接合されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
2. 半導体素子を含む実装部品（５）が搭載され、該実装部品（５）に電気的に接続される回路配線および該回路配線に繋がるパッド部（６）が形成された四角形の四隅を面取りした板状部材からなる回路基板（３）と、
   前記回路基板（３）に対して接着剤（１０）を介して固定された配線部材（２）と、
   前記回路基板（３）のパッド部（６）と電気的に接続された外部接続用端子（２ａ〜２ｅ）と、
   前記配線部材（２）の一部が露出するようにしつつ、前記配線部材（２）と前記回路基板（３）とを封止する樹脂部（４）とを備えてなる樹脂封止型半導体装置において、
   前記回路基板（３）には、前記回路基板（３）が構成する四隅を切り欠いた四角形の各辺を構成する各端面から第１距離（Ｌ１）内側、かつ、前記回路基板（３）の切り欠かれた前記四隅において該回路基板（３）の前記各辺の延長線の交点を該回路基板（３）の角部と仮定した場合に、該回路基板（３）の角部から前記第１距離（Ｌ１）よりも長い第２距離（Ｌ２）内側となるように前記回路配線を保護するための保護ガラス（８）が配置され、
   さらに、前記保護ガラス（８）および前記実装部品（５）を覆うように形成したコーティング樹脂（９）を備え、
   前記コーティング樹脂（９）は、該コーティング樹脂（９）の端部が前記保護ガラス（８）の端部から前記回路基板（３）の各辺までの間に位置するように配置されていると共に、前記回路基板（３）が構成する四角形の各辺を構成する各端面から第３距離（Ｌ３）内側、かつ、前記回路基板（３）の四隅において該回路基板（３）の角部から前記第３距離（Ｌ３）よりも長い第４距離（Ｌ４）内側となるように配置され、
   前記回路基板（３）の外縁部であって前記コーティング樹脂（９）よりも外側の領域において前記樹脂部（４）が前記回路基板（３）に直接接合されていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
3. 前記保護ガラス（８）は、前記回路基板（３）が構成する四角形の各辺と対向する辺を有する四角形の四隅において角部を切り欠いた形状とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂封止型半導体装置。
4. 前記保護ガラス（８）は、前記回路基板（３）が構成する四角形の各辺と対向する辺を有する四角形の四隅が面取りされた形状とされていることを特徴とする請求項３に記載の樹脂封止型半導体装置。
5. 前記第１距離（Ｌ１）が０．２ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置。
6. 前記第２距離（Ｌ２）が０．３５ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置。
7. 前記第３距離（Ｌ３）が０．１ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置。
8. 前記第４距離（Ｌ４）が０．１５ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の樹脂封止型半導体装置。

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