(57)【要約】【課題】基板に実装された状態での半導体素子と封止樹脂との間の剥離をより確実に防止できる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体素子２の各辺部には複数のボンディングパッド３が形成され、それらのボンディングパッド３の外周側には、接着材４がボンディングパッド３を囲むように塗布されている。ボンディングパッド３は、リード５とボンディングワイヤ６により電気的に接続されており、半導体装置１は、全体がモールド樹脂７により封止されてパッケージ化されている。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（２，２２）と、
この半導体素子上のボンディングパッド（３，３（１），３（２））と外部端子（５）との間を接続するボンディングワイヤ（６）と、
前記ボンディングパッドの外周側に配置される接着材（４，１２，２３）とを備え、樹脂（７）により封止されている半導体装置。
【請求項２】
前記接着材は、前記半導体素子の外周に沿って、連続的に配置されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体素子の外形は矩形状であり、
前記接着材（２３）は、前記半導体素子の角部に配置されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ボンディングパッド（３（２））は、前記半導体素子の辺部における２つの角部にある接着材の間にも配置されている請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記接着材（４，１２）は、前記ボンディングパッドの外周方向において２カ所以上に配置されている請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記接着材は、ポリイミド又はポリアミドである請求項１から５の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
プリント基板（３１）と、
このプリント基板上に実装される請求項１から６の何れか一項に記載の半導体装置とを備える電子装置。
【請求項８】
前記プリント基板を収容するケース（３３）を備え、
前記ケースの内部が樹脂（３５）により封止されている請求項７記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を樹脂封止してなる半導体装置，及びその半導体装置を備える電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を樹脂封止してなる半導体装置については、市場環境において温度変化を受けた際に、構成材料間の線膨張差による曲げ応力がパッケージの内部に生じて、半導体素子とモールド樹脂との間に剥離が発生するという問題がある。この問題に対処するため、例えば特許文献１では、半導体装置の全体を予め上方が凹むように湾曲させた形状とすることで、剥離を抑制する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−６９４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成は、半導体装置単独では問題ないが、当該装置を基板上に実装すると、装置全体の形状が下方に凹んだ形状になることがある。その結果、市場環境において温度変化を受けた際には、凹凸の曲げ応力がパッケージの内部に繰り返し発生するため、半導体素子とモールド樹脂との間が剥離するおそれがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板に実装された状態での半導体素子と封止樹脂との間の剥離をより確実に防止できる半導体装置，及びその半導体装置を備える電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の半導体装置は、半導体素子と、半導体素子上のボンディングパッドと外部端子との間を接続するボンディングワイヤと、ボンディングパッドの外周側に配置される接着材とを備えて樹脂封止されている。すなわち、樹脂封止された半導体装置を基板に実装し、市場環境において温度変化を受けた際に、せん断応力が作用して際に生じる封止樹脂の剥離は、半導体素子の外周側から生じる。その場合に、ボンディングパッドの外周側に配置された接着材によって剥離を阻止できる。これにより、半導体装置の耐環境性を向上させることができる。
【０００７】
請求項２記載の半導体装置は、接着材を半導体素子の外周に沿って連続的に配置するので、封止樹脂の剥離をより確実に阻止できる。
【０００８】
請求項３記載の半導体装置は、接着材を外形が矩形状の半導体素子の角部に配置する。請求項１について述べたように、封止樹脂の剥離は半導体素子の外周側から生じるが、矩形状の半導体素子であれば特に角部より生じる可能性が高い。そこで、半導体素子の角部に接着材を配置することで、角部より生じる封止樹脂の剥離を阻止できる。
【０００９】
この場合、請求項４記載の半導体装置は、ボンディングパッドを半導体素子の辺部における２つの角部にある接着材の間にも配置するので、ボンディングパッドの数を増やすことができる。
【００１０】
請求項７記載の電子装置は、プリント基板上に実装される請求項１から５の何れか一項に記載の半導体装置と、プリント基板を収容するケースとを備え、そのケースの内部が樹脂封止されている。このように構成すれば、耐環境性に優れた電子装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】第１実施形態であり、半導体装置の内部を透視した状態で示す模式的な側面図
【図１Ｂ】ＩＢ方向から見た時における、図１Ａの透視図を示す平面図
【図２Ａ】図１Ａに領域ＩＩＢ及びＩＩＣ方向を示した図
【図２Ｂ】図２Ａの領域ＩＩＢを示す拡大図
【図２Ｃ】ＩＩＣ方向から見た時における、図２Ａの透視図を示す平面図
【図３Ａ】第２実施形態であり、半導体装置の内部を透視した状態で示す模式的な側面図
【図３Ｂ】ＩＩＩＢ方向から見た時における、図３Ａの透視図を示す平面図
【図４Ａ】第３実施形態であり、半導体装置の内部を透視した状態で示す模式的な平面図
【図４Ｂ】図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線に対応する断面図
【図４Ｃ】図４ＡのＩＶＣ−ＩＶＣ線に対応する断面図
【図５】第４実施形態であり、ケースの内部を透視した状態で示すＥＣＵの模式的な側面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の半導体装置１は、ダイシングされた矩形状の半導体素子２をパッケージ化したもので、半導体素子２の各辺部には、複数のボンディングパッド３が形成されている。それらのボンディングパッド３の外周側には、ポリイミド又はポリアミドからなる接着材４が、ボンディングパッド３を囲むように塗布されている。ボンディングパッド３は、外部端子であるリード５とボンディングワイヤ６により電気的に接続されており、半導体装置１は、全体がモールド樹脂７により封止されてパッケージ化されている。尚、図示の都合上、図１Ａにおける符号「３」が指示する先は「ボンディングパッド」であるものとする。
【００１３】
背景技術にて述べたように、半導体装置１を基板に実装した状態で市場環境において温度変化を受けると、材料間の線膨張差による曲げ応力がパッケージの内部に発生して、半導体素子２とモールド樹脂７との間に剥離が発生する。その場合、図２Ｂ及び図２Ｃにハッチングで示すように、剥離Ｓは半導体素子２の外周端部，特に図２Ｃに示すように、半導体素子２の角部より発生する。そこで、接着材４をボンディングパッド３の外周側に塗布してせん断応力を上回る密着強度を付与することで剥離を阻止できる。また、接着材４をボンディングパッド３を囲むように連続的に配置することで、半導体素子２とモールド樹脂７との密着強度をより高めて剥離をより確実に阻止できる。
【００１４】
（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図３に示すように、第２実施形態の半導体装置１１は、第１実施形態におけるボンディングパッド３と接着剤４との間にも、接着剤１２を同様にボンディングパッド３を囲むように塗布している。このように構成すれば、半導体素子２とモールド樹脂７との密着強度を更に高めることができる。
【００１５】
（第３実施形態）
図４に示すように、第３実施形態の半導体装置２１は、半導体素子２２のボンディングパッド３が、半導体素子２よりも多く設けられている。ここで、半導体素子２２としては、例えばパワー系のスイッチング素子であるパワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等を想定している。半導体素子２と同様に配置されたパッドをボンディングパッド３（１）とすると、接着材２３は、ボンディングパッド３（１）の外周側における半導体素子２２の４つの角部に塗布されている。そして、半導体素子２２の各辺部には、２つの角部に配置された接着材２３の間にも、複数のボンディングパッド３（２）が形成されている。
【００１６】
また、一部のボンディングパッド３（１），３（２）は、ボンディングワイヤ６を介して共通のリード５に接続されている。これは、比較的大きな電流が入力又は出力される端子である。このように、接着材２３を、ボンディングパッド３（１）の外周側における半導体素子２の４つの角部に配置することで、前述のように半導体素子２２の角部より発生しようとする剥離を阻止できる。この場合、半導体素子２２の各辺部において、２つの角部に配置された接着材２３の間にもボンディングパッド３（２）を形成すれば、パワー系のスイッチング素子等を構成する際に好適である。
【００１７】
（第４実施形態）
図５に示す第４実施形態は、例えば第１実施形態の半導体装置１をプリント基板３１に実装している。プリント基板３１には、図示しないが半導体装置１以外の回路素子なども実装されており、これにより例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）３２等の電子装置が構成されている。
【００１８】
ＥＣＵ３２は、上面が開放された直方体状で例えば金属製のケース３３に収容されている。ケース３３には、コネクタ３３Ｃが一体で形成されている。プリント基板３１の配線パターンに繋がるリード線３４は、コネクタ３３Ｃを介して外部の回路や装置等と電気的に接続される。そして、ＥＣＵ３２が収容されたケース３３の内部は、ハッチングで示す例えばエポキシ樹脂３５によって封止されている。
【００１９】
このように構成すれば、ＥＣＵ３２の耐環境性，信頼性を向上させることができる。また、ケース３３の内部をエポキシ樹脂３５により封止することで、ケース３の開口部を覆うためのカバーを設ける必要がなくなる。
【００２０】
（その他の実施形態）
第２実施形態において、接着材を半導体素子２の外周方向の３カ所以上に配置しても良い。
第１，第２実施形態において、接着材を断続的・間欠的に配置しても良い。
半導体装置１１，２１を第４実施形態の構成に適用しても良い。
第３実施形態において、ボンディングパッド３（２）は必要に応じて設ければ良い。
第４実施形態において、ケース３３の内部をエポキシ樹脂３５により封止する構成は、必要に応じて採用すれば良い。
第４実施形態で封止に用いる樹脂は、エポキシ樹脂３５に限ることはない。
接着材は、ポリイミドやポリアミドに限ることはない。
【００２１】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００２２】
図面中、１は半導体装置、２は半導体素子、３はボンディングパッド、４は接着材、５はリード、６はボンディングワイヤ、７はモールド樹脂である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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