(57)【要約】【課題】接着剤の揮発成分の付着によるリードフレームの汚染を防止することができる樹脂封止型半導体装置及び樹脂封止半導体装置を得る。【解決手段】接着剤が塗布されるリードフレーム１６の支持部２４には、他の領域に比べて表面粗さが粗くされた粗面領域４０が設けられている。このため、粗面領域４０にのみに接着剤の揮発成分が拡散（ブリード効果）し、他の領域へ拡散が抑制される。このように、接着剤の揮発成分が他の領域に拡散するのを抑制することで、リードフレーム１６の汚染を防止することができる。【選択図】図１
2011082413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が搭載された回路基板と、
前記回路基板が表面に搭載されて接着剤で固定されるリードフレームと、
前記リードフレームに設けられ、前記回路基板を固定する接着剤が塗布されると共に、他の領域に比べて表面粗さが粗くされた粗面領域と、
前記リードフレームに接着固定された前記回路基板を封止するモールド樹脂と、
を備える樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
前記リードフレームには、前記回路基板が搭載される支持部が設けられ、
前記支持部には、前記支持部に搭載された前記回路基板が跨ると共に、前記支持部の表裏を貫通する貫通孔又は貫通溝が設けられ、
前記支持部の表面における前記貫通孔又は前記貫通溝の周囲には、前記粗面領域に比べて表面粗さが平滑にされた平滑領域が設けられる請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】
前記回路基板を前記リードフレームに固定する接着剤は、前記粗面領域であって、前記回路基板と対向する範囲内の少なくとも一部に塗布される請求項１又は２に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項４】
前記リードフレームには、前記回路基板が前記モールド樹脂で封止された後に、切り落とされる切断部が設けられ、
前記粗面領域は、前記切断部に延びている請求項１〜３何れか１項に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項５】
電子部品が搭載された回路基板と、
前記回路基板が表面に搭載されて接着剤で固定されるリードフレームと、
前記リードフレームに設けられ、前記回路基板を固定する接着剤が塗布されると共に、他の領域に比べて表面粗さが粗くされた粗面領域と、
前記リードフレームに接着固定された前記回路基板を封止するモールド樹脂と、
を用いて樹脂封止型半導体装置を製造する樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、
前記リードフレームの前記粗面領域及び前記回路基板の少なくとも一方に接着剤を塗布する工程と、
前記リードフレームの前記粗面領域に前記回路基板を搭載して、前記回路基板を前記接着剤で前記リードフレームに固定する工程と、
前記リードフレームに接着固定された前記回路基板を前記モールド樹脂で封止する工程と、
を備える樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームに搭載された回路基板をモールド樹脂で封止して形成される樹脂封止型半導体装置、及びこの樹脂封止半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ベースに回路基板を搭載し、さらに、ベースに搭載された回路基板をモールド樹脂で封止する電子回路装置（樹脂封止半導体装置）が記載されている。
【０００３】
詳細には、この回路基板は、ベース（リードフレーム）に接着剤を使用して固定されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４３１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような樹脂封止半導体装置では、回路基板とリードフレームとの間から漏れ出た接着剤の揮発成分が、リードフレームに形成された貫通孔や貫通溝（スリット）を通って、リードフレームの裏面（回路基板が搭載されていない面）に回り込むことがあった。
【０００６】
そして、リードフレームの裏面に回り込んだ揮発成分がリードフレームの裏面に付着し、リードフレームが汚染されてしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明の課題は、接着剤の揮発成分の付着によるリードフレームの汚染を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る樹脂封止型半導体装置は、電子部品が搭載された回路基板と、前記回路基板が表面に搭載されて接着剤で固定されるリードフレームと、前記リードフレームに設けられ、前記回路基板を固定する接着剤が塗布されると共に、他の領域に比べて表面粗さが粗くされた粗面領域と、前記リードフレームに接着固定された前記回路基板を封止するモールド樹脂と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、リードフレームに設けられ粗面領域に、回路基板を固定する接着剤が塗布される。
【００１０】
例えば、エポキシ系の接着剤を使用して回路基板をリードフレームに接着固定する際には、接着剤硬化時に、シロキサン等の揮発成分が揮発される。ここで、接着剤は粗面領域に塗布されるため、揮発成分は粗面領域にのみ拡散し、粗面領域以外の他の領域への拡散が抑制される。
【００１１】
このように、粗面領域を設け、他の領域への揮発成分の拡散を抑制することで、リードフレームの汚染を防止することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る樹脂封止型半導体装置は、請求項１記載において、前記リードフレームには、前記回路基板が搭載される支持部が設けられ、前記支持部には、前記支持部に搭載された前記回路基板が跨ると共に、前記支持部の表裏を貫通する貫通孔又は貫通溝が設けられ、前記支持部の表面における前記貫通孔又は前記貫通溝の周囲には、前記粗面領域に比べて表面粗さが平滑にされた平滑領域が設けられることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、支持部の表面における貫通孔又は貫通溝の周囲には、粗面領域に比べて表面粗さが平滑にされた平滑領域が設けられている。接着剤の揮発成分は粗面領域にのみ拡散するため、貫通孔又は貫通溝の周囲に設けられた平滑領域には揮発成分が拡散しない。
【００１４】
このように、平滑領域に揮発成分が拡散しないため、貫通孔又は貫通溝を通って支持部の裏面に揮発成分が回り込むのを抑制することができる。
【００１５】
本発明の請求項３に係る樹脂封止型半導体装置は、請求項１又は２記載において、前記回路基板を前記リードフレームに固定する接着剤は、前記粗面領域であって、前記回路基板と対向する範囲内の少なくとも一部に塗布されることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、回路基板をリードフレームに固定する接着剤は、粗面領域であって、回路基板と対向する範囲内の少なくとも一部に塗布される。このように、回路基板と対向する範囲内に塗布することで、回路基板をリードフレームに確実に接着固定した上で揮発成分の拡散を抑制することができる。
【００１７】
本発明の請求項４に係る樹脂封止型半導体装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載において、前記リードフレームには、前記回路基板が前記モールド樹脂で封止された後に、切り落とされる切断部が設けられ、前記粗面領域は、前記切断部に延びていることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、樹脂封止型半導体装置の製品外となる切断部に粗面領域を延ばして切断部に設けられた粗面領域を揮発成分のブリード集約ポイントとすることで、製品となるリードフレームの汚染を抑制することができる。
【００１９】
本発明の請求項５に係る樹脂封止型半導体装置の製造方法は、電子部品が搭載された回路基板と、前記回路基板が表面に搭載されて接着剤で固定されるリードフレームと、前記リードフレームに設けられ、前記回路基板を固定する接着剤が塗布されると共に、他の領域に比べて表面粗さが粗くされた粗面領域と、前記リードフレームに接着固定された前記回路基板を封止するモールド樹脂と、を用いて樹脂封止型半導体装置を製造する樹脂封止型半導体装置の製造方法であって、前記リードフレームの前記粗面領域及び前記回路基板の少なくとも一方に接着剤を塗布する工程と、前記リードフレームの前記粗面領域に前記回路基板を搭載して、前記回路基板を前記接着剤で前記リードフレームに固定する工程と、前記リードフレームに接着固定された前記回路基板を前記モールド樹脂で封止する工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、先ず、リードフレームの粗面領域及び回路基板の少なくとも一方に接着剤を塗布する。次ぎに、リードフレームの粗面領域に回路基板を搭載して、回路基板を接着剤でリードフレームに固定する。次ぎに、リードフレームに接着固定された回路基板をモールド樹脂で封止する。
【００２１】
このように、リードフレームに粗面領域を設けることで、例えば、エポキシ系の接着剤を使用して回路基板をリードフレームに接着固定する際には、接着剤硬化時に、シロキサン等の揮発成分が揮発される。揮発成分は粗面領域にのみ拡散するため、粗面領域以外の他の領域への揮発成分の拡散が抑制される。
【００２２】
つまり、他の領域への揮発成分の拡散を抑制することができる樹脂封止型半導体装置を、新たな工程を設けることなく簡易な工程で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示した平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示した平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示した底面図である。
【図４】（Ａ）本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置に採用されたリードフレームを示した平面図である。（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置に採用された回路基板等を示した平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示し、図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置を示し、図１のＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る樹脂封止型半導体装置に採用されたリードフレームを示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置及び樹脂封止半導体装置の製造方法の一例について図１〜図６に基づいて説明する。
【００２５】
（全体構成）
図１に示されるように、樹脂封止型半導体装置１０は、例えば、自動車に搭載されたモータを駆動するための制御装置であって、このモータに一体的に取り付けられるものである。
【００２６】
樹脂封止型半導体装置１０は、導電パターンとしての回路パターン（図示省略）が形成され、ダイオード及び抵抗等の電子部品１８及び制御ＩＣ４４が一方の面１２Ａに搭載された矩形状の回路基板１２と、半導体素子としてのＦＥＴ素子３４（電界効果トランジスタ：ＦＩＥＬＤ  ＥＦＦＥＣＴ  ＴＲＡＮＳＩＳＴＯＲ）と、回路基板１２及びＦＥＴ素子３４が搭載されて接着剤２８（図５参照）で固定されるリードフレーム１６と、リードフレーム１６に接着固定された回路基板１２及びＦＥＴ素子３４を封止するモールド樹脂２０と、を含んで構成されている。なお、回路基板１２及びＦＥＴ素子３４のリードフレーム１６への接着剤２８を用いた固定については、詳細を後述する。
【００２７】
図４（Ａ）に示されるように、リードフレーム１６は、例えば、銅合金等の金属製の板が機械加工やエッチング加工されることにより形成されている。そして、リードフレーム１６は、回路基板１２及びＦＥＴ素子３４（図４（Ｂ）参照）が載置される支持部２４と、外部との接続の為に使用される外部端子としての複数個のリード端子２２と、回路基板１２及びＦＥＴ素子３４がモールド樹脂２０で封止された後に切り落とされる切断部２６と、を備えて構成されている。
【００２８】
詳細には、支持部２４は、リードフレーム１６の表裏を貫通したスリット３０により２分割され、回路基板１２は、２分割された支持部２４に跨るように搭載されるようになっている。また、切断部２６は、細長状のブリッジ部３２を介して支持部２４及びリード端子２２と接続されており、このブリッジ部３２を切断することで、切断部２６が切り落とされるようになっている。
【００２９】
さらに、図４（Ｂ）に示されるように、回路基板１２は、少なくともリードフレーム１６とは異なる材質で構成されており、例えば、樹脂材料で形成されている。そして、回路基板１２は、リードフレーム１６よりも剛性が低く、また、全体の面積がリードフレーム１６の支持部２４の全体の面積より小さくされている。
【００３０】
一方、図１に示されるように、回路基板１２の一方の面１２Ａには、電子部品１８が搭載され、また、この電子部品１８と電気的に接続される回路パターン（図示省略）が形成されている。
【００３１】
さらに、回路基板１２の一方の面１２Ａの一端側には、リード端子２２とアルミニウム又は銅を用いた線状のボンディングワイヤ３６により電気的に接続させる複数個のボンディングパッド３８が列状に設けられている。また、ボンディングワイヤ３６とボンディングパッド３８は、超音波融着にて接続されるようになっている。詳細には、ボンディングワイヤ３６をボンディングパッド３８に押し付け、超音波振動を付与することでボンディングワイヤ３６とボンディングパッド３８を融着する構成となっている。
【００３２】
また、回路基板１２の他端側と対向するように、複数個（本実施形態では４個）のＦＥＴ素子３４が、支持部２４に搭載されている。そして、ＦＥＴ素子３４とリード端子２２とは、アルミニウム又は銅を用いた線状のボンディングワイヤ３６により電気的に接続されている。
【００３３】
（要部構成）
次ぎに、回路基板１２及びＦＥＴ素子３４のリードフレーム１６への接着剤２８を用いた接着固定について説明する。
【００３４】
図５、図６に示されるように、回路基板１２及びＦＥＴ素子３４のリードフレーム１６の支持部２４への接着固定に使用される接着剤２８は、モールド樹脂２０内の低応力化などの理由により、エポキシ系である。エポキシ系の接着剤２８にはシロキサンが含有されている為、接着剤硬化時には、シロキサン等の揮発成分が揮発される。
【００３５】
一方、図４（Ａ）に示されるように、接着剤２８が塗布される支持部２４には、他の領域に比べて表面粗さが粗くされた粗面領域４０が設けられている。さらに、支持部２４の表面におけるスリット３０の周囲には、粗面領域４０に比べて表面粗さが平滑にされた平滑領域４２が設けられている。
【００３６】
そして、前述したエポキシ系の接着剤２８は、粗面領域４２であって、回路基板１２と対向する範囲内の少なくとも一部に塗布されるようになっている。
【００３７】
（製造方法）
次ぎに、樹脂封止型半導体装置１０の製造方法について説明する。
【００３８】
先ず、図４（Ａ）（Ｂ）、図５に示されるように、電子部品１８及び制御ＩＣ４４を回路基板１２の一方の面１２Ａの決められた位置にリフローはんだ付け又は導電性接着剤等にて搭載し、回路基板１２の一方の面１２Ａに形成された回路パターン（図示省略）と電気的に接続する。
【００３９】
次ぎに、リードフレーム１６の粗面領域４０に接着剤２８を塗布する。なお、粗面領域４０に接着剤２８を塗布する場合は、回路基板１２と対向する範囲内に塗布する。
【００４０】
次ぎに、図２に示されるように、リードフレーム１６の支持部２４に形成された粗面領域４０に回路基板１２及びＦＥＴ素子３４を搭載して、回路基板１２及びＦＥＴ素子３４を支持部２４に接着剤２８で接着固定する。
【００４１】
次ぎに、ボンディングワイヤ３６の一端をボンディングパッド３８及びＦＥＴ素子３４に超音波融着にて融着し、ボンディングワイヤ３６の他端をリード端子２２に融着してボンディングパッド３８及びＦＥＴ素子３４とリード端子２２とを電気的に接続する。
【００４２】
次ぎに、支持部２４に接着固定された回路基板１２及びＦＥＴ素子３４をモールド樹脂２０で封止する。
【００４３】
次ぎに、図１に示されるように、リードフレーム１６のブリッジ部３２をカットして、リードフレーム１６の切断部２６を切り落として樹脂封止型半導体装置１０を得る。
【００４４】
（作用・効果）
リードフレーム１６の粗面領域４０に塗布されたエポキシ系の接着剤２８から、接着剤硬化時に、シロキサン等の揮発成分が揮発される。
【００４５】
ここで、接着剤２８が塗布された支持部２４は、他の面に比べて表面粗さが粗くされた粗面領域４０となっている。このため、粗面領域４０にのみに接着剤２８の揮発成分が拡散（ブリード効果）し、他の領域へ拡散が抑制される。
【００４６】
詳細には、図５、図６に示されるように、接着剤２８の揮発成分は粗面領域４０の端部Ａで集約され、揮発成分の粗面領域４０以外への拡散が抑制される。特に、支持部２４の表裏を貫通するスリット３０の周囲には、粗面領域４０に比べて表面粗さが平滑にされた平滑領域４２（図４（Ａ）参照）が設けられている。このため、揮発成分は、スリット３０を通って支持部２４の裏面（図３参照）に回り込まない。
【００４７】
なお、接着剤２８の揮発成分のブリード効果とは、接着剤２８の被着体表面に鏡面な部分と粗面な部分とがある場合、粗面な部分にのみに、時間の経過とともに接着剤２８の揮発成分が拡散する現象をいう。
【００４８】
このように、接着剤２８の硬化時に生じる揮発成分の拡散を抑制することで、揮発成分の拡散が抑制されていない構成と比して、リードフレーム１６の汚染を防止することができる。
【００４９】
また、リードフレーム１６の汚染を防止することで、リードフレーム１６が汚染されている場合と比して、モールド樹脂２０がリードフレーム１６から剥離するのを抑制することができる。
【００５０】
また、モールド樹脂２０がリードフレーム１６から剥離するのを抑制することで、外部から水分が浸入して樹脂封止型半導体装置１０が動作不能となるのを抑制することができる。
【００５１】
また、モールド樹脂２０がリードフレーム１６から剥離するのを抑制することで、内部ボンディング部の断線が発生して樹脂封止型半導体装置１０が動作不能となるのを抑制することができる。
【００５２】
また、支持部２４に粗面領域４０を設けて接着剤２８の硬化時に生じる揮発成分の拡散を抑制してリードフレーム１６の汚染を防止する構成となっているため、例えば、リードフレームを洗浄することでリードフレームの汚染を防止する方法と比して、工数を増加させることなくリードフレーム１６の汚染を防止することができる。
【００５３】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、接着剤２８をリードフレーム１６の粗面領域４０に塗布したが、回路基板１２及びＦＥＴ素子３４に接着剤２８を塗布してもよい。
【００５４】
次ぎに、本発明の第２実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の製造方法の一例について図７に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図７に示されるように、支持部２４に設けられた粗面領域５０は、所定のブリッジ部３２を通って切断部２６まで延びている。つまり、樹脂封止型半導体装置１０の製品とならない切断部２６に、粗面領域５０が延びている。そして、切断部２６に設けられた粗面領域５０が揮発成分のブリード集約ポイントとなるようになっている。
【００５６】
このように、樹脂封止型半導体装置１０の製品とならない切断部２６に粗面領域５０を延ばし、切断部２６に設けられた粗面領域５０を揮発成分のブリード集約ポイントとすることで、製品となる樹脂封止型半導体装置１０のリードフレーム１６の汚染を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０・・・樹脂封止型半導体装置、１２・・・回路基板、１６・・・リードフレーム、１８・・・電子部品、２０・・・モールド樹脂、２４・・・支持部、２６・・・切断部、２８・・・接着剤、３０・・・スリット（貫通孔・貫通溝）、４０・・・粗面領域、４２・・・平滑領域
【図１】
2011082413.tif 000003
【図２】
2011082413.tif 000004
【図３】
2011082413.tif 000005
【図４】
2011082413.tif 000006
【図５】
2011082413.tif 000007
【図６】
2011082413.tif 000008
【図７】
2011082413.tif 000009