(57)【要約】【課題】リード端子はんだ接合部におけるはんだ接合強度を向上し、環境変化に対するはんだ接合の信頼性を向上する。【解決手段】半導体パッケージ２のヒートスプレッダ部２５の下面と回路基板の３ヒートスプレッダ用ランド１１を接合する第１のはんだ４ａと、半導体パッケージ２のリード端子２２と回路基板３のリード端子用ランド１２を接合する第２のはんだとを備える。ヒートスプレッダ用ランド１１の面積は、ヒートスプレッダ部２５の下面の面積より大きく形成されている。また、第２のはんだ４は、リード端子２２の下面と回路基板３の一面との間に介在されると共に、リード端子２２の先端面２２ｂを覆って形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面および複数の側面を有する封止樹脂と、前記封止樹脂の前記底面から露出する下面および前記封止樹脂の少なくとも一つの前記側面から露出する先端面を有するリード端子と、前記封止樹脂の前記底面から露出する下面を有するヒートスプレッダ部とを有する電子部品と、
前記電子部品が配置される一面を有し、前記一面に、前記ヒートスプレッダ部に接合されるヒートスプレッダ用ランドと、前記リード端子に接合されるリード端子用ランドとを有する基板と、
前記電子部品の前記ヒートスプレッダ部の前記下面と前記基板のヒートスプレッダ用ランドを接合する第１のはんだと、
前記電子部品の前記リード端子と前記基板の前記リード端子用ランドを接合する第２のはんだと、を備え、
前記ヒートスプレッダ用ランドの面積は、前記ヒートスプレッダ部の前記下面の面積より大きく形成され、
前記第１のはんだは、前記ヒートスプレッダ部の前記下面に接する面の面積より前記ヒートスプレッダ用ランドに接する面の面積の方が大きく形成され、
前記第２のはんだは、前記リード端子の前記下面と前記リード端子用ランドとの間に介在されると共に、前記リード端子の前記先端面を覆って形成されている、電子回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子回路装置において、
前記ヒートスプレッダ用ランドの面積は、前記ヒートスプレッダ部の面積の１．２倍以上である、電子回路装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子回路装置において、
前記リード端子の前記下面および前記ヒートスプレッダ部の前記下面の最表面には、錫系金属、金、銀のいずれかのめっき層が形成されている、電子回路装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子回路装置において、
前記リード端子は、前記封止樹脂の前記一つの側面から突出しており、前記第２のはんだは、前記リード端子の、前記封止樹脂の前記一つの側面に直交する方向に延在する両側面を覆って形成されている、電子回路装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電子回路装置において、
前記リード端子の前記両側面の最表面に、錫系金属、金、銀のいずれかのめっき層が設けられている、電子回路装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子回路装置において、
前記リード端子用ランドの、前記封止樹脂の前記一つの側面に沿う方向の長さは、前記封止樹脂の前記一つの側面付近である根元側よりも先端側の方が大きく形成されている、電子回路装置。
【請求項７】
請求項１に記載の電子回路装置において、
前記第１のはんだの厚さは、前記ヒートスプレッダ部の厚さより小さい、電子回路装置。
【請求項８】
請求項１に記載の電子回路装置において、
前記ヒートスプレッダ用ランドは、前記基板の前記一面上に配置された前記電子部品に対応する領域の内側から外側まで延在されている、電子回路装置。
【請求項９】
底面および複数の側面を有する封止樹脂と、前記封止樹脂の少なくとも一つの前記側面から突出するリード端子と、前記封止樹脂の前記底面から露出する下面を有するヒートスプレッダ部とを有する電子部品と、
前記電子部品が配置される一面を有し、前記一面に、前記ヒートスプレッダ部に接合されるヒートスプレッダ用ランドと、前記リード端子に接合されるリード端子用ランドとを有する基板と、
前記電子部品の前記ヒートスプレッダ部と前記基板のヒートスプレッダ用ランドを接合する第１のはんだと、
前記電子部品の前記リード端子と前記基板の前記リード端子用ランドを接合する第２のはんだと、を備え、
前記第２のはんだは、前記リード端子における前記基板の前記一面に対向する下面と前記基板のリード端子用ランドとの間に介在されると共に、前記リード端子の先端面、前記リード端子の上面および前記リード端子の幅方向の両側面を覆って設けられている、電子回路装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の電子回路装置において、
前記第２のはんだは、前記ヒートスプレッダ用ランド上に供給された供給部と、前記供給部の外周側に形成された濡れ広がり部とを有する、電子回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、例えば、エンジン制御用、モータ制御用、自動変速機制御用等の電子回路装置が搭載される。電子回路装置に実装される電子部品は、回路基板にはんだにより接合されている。電子回路装置は、車両のエンジンルームに搭載されるため加温されるうえ、自己発熱も生じる。また、冬季における寒冷地の環境に放置されることもある。このような高温と低温の環境下にあって、はんだ接合の信頼性を確保するため、電子部品のはんだ接合部には、高い接合強度が必要とされる。一方、車両は、高機能化のために電子部品が小型化され、はんだ接合部の面積が縮小される傾向となっており、はんだ接合部の信頼性の確保が必要とされている。
【０００３】
小型の電子部品であるリードレス電子部品を基板に実装する構造において、リード端子はんだ接合部におけるはんだ接合強度を向上するため、電子部品本体を構成する封止樹脂の側面から露出するリードの先端を斜めにカットする構造とすることが知られている。この構造では、これにより、リードカット面のはんだ接合面積を拡大してはんだ接合強度が増すとされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献に記載された接合構造では、はんだが、リードカット面上を濡れ広がる構成および作用についての記載はない。リードが厚くなったりすることにより、リードカット面の長さが長くなると、はんだがリードカット面の上端側まで濡れ広がらなくなる可能性がある。このように、はんだがリードカット面の厚さの中間までしか覆わない構造になると、リードとはんだとの接合面積が小さくなり、はんだ接合部における十分なはんだ接合強度を得ることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によると、電子回路装置は、底面および複数の側面を有する封止樹脂と、前記封止樹脂の前記底面から露出する下面および前記封止樹脂の少なくとも一つの前記側面から露出する先端面を有するリード端子と、前記封止樹脂の前記底面から露出する下面を有するヒートスプレッダ部とを有する電子部品と；前記電子部品が配置される一面を有し、前記一面に、前記ヒートスプレッダ部に接合されるヒートスプレッダ用ランドと、前記リード端子に接合されるリード端子用ランドとを有する基板と；前記電子部品の前記ヒートスプレッダ部の前記下面と前記基板のヒートスプレッダ用ランドを接合する第１のはんだと；前記電子部品の前記リード端子と前記基板の前記リード端子用ランドを接合する第２のはんだと、を備え、前記ヒートスプレッダ用ランドの面積は、前記ヒートスプレッダ部の前記下面の面積より大きく形成され、前記第１のはんだは、前記ヒートスプレッダ部の前記下面に接する面の面積より前記ヒートスプレッダ用ランドに接する面の面積の方が大きく形成され、前記第２のはんだは、前記リード端子の前記下面と前記リード端子用ランドとの間に介在されると共に、前記リード端子の前記先端面を覆って形成されている。
本発明の第２の態様によると、電子回路装置は、底面および複数の側面を有する封止樹脂と、前記封止樹脂の少なくとも一つの前記側面から突出するリード端子と、前記封止樹脂の前記底面から露出する下面を有するヒートスプレッダ部とを有する電子部品と；前記電子部品が配置される一面を有し、前記一面に、前記ヒートスプレッダ部に接合されるヒートスプレッダ用ランドと、前記リード端子に接合されるリード端子用ランドとを有する基板と；前記電子部品の前記ヒートスプレッダ部と前記基板のヒートスプレッダ用ランドを接合する第１のはんだと；前記電子部品の前記リード端子と前記基板の前記リード端子用ランドを接合する第２のはんだと、を備え、前記第２のはんだは、前記リード端子における前記基板の前記一面に対向する下面と前記基板のリード端子用ランドとの間に介在されると共に、前記リード端子の先端面、前記リード端子の上面および前記リード端子の幅方向の両側面を覆って設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リード端子はんだ接合部におけるはんだ接合強度を向上し、環境変化に対するはんだ接合の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態としての電子回路装置の断面図。
【図２】図１に図示された半導体パッケージの実装構造の拡大図。
【図３】図２に図示された半導体パッケージの図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図。
【図４】（ａ）は、図２に図示された半導体パッケージの実装構造の平面図、（ｂ）は、（ａ）の領域ＩＶｂの拡大図。
【図５】リード端子に形成されためっき層を説明するための図であり、（ａ）は図３（ｂ）のＶａ−Ｖａ線拡大断面図、（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ―Ｖｂ線断面図。
【図６】リード端子とリート端子用ランドとの接合方法を説明するための図であり、（ａ）は、はんだペースト上にリード端子を配置した状態を示す断面図、（ｂ）は、はんだペーストが硬化され、リード端子とリート端子用ランドとがはんだ接合された状態を示す断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態としての半導体パッケージを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図。
【図８】（ａ）は、図７に図示された半導体パッケージの実装構造を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の領域ＶＩＩＩｂの拡大図。
【図９】第１の実施形態によるはんだき裂抑制効果を示す図。
【図１０】第２の実施形態によるはんだき裂抑制効果を示す図。
【図１１】一側辺にのみリード端子を有する半導体パッケージを示し，（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
−第１の実施形態−
以下、図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態としての電子回路装置の断面図である。
図１に図示された電子回路装置１は、例えば、自動車等の車両のエンジン制御、モータ制御、自動変速機制御等に用いられる。
電子回路装置１は、回路基板３と、回路基板３の上下両面に実装されたチップ部品５１と、第１の半導体パッケージ２と、第２の半導体パッケージ５２と、コネクタ８１と、上ケース６と下ケース７とを備えている。
【００１０】
チップ部品５１は、例えば、抵抗、コンデンサなどの電子部品であり、はんだ４２により、回路基板３の表裏両面に設けられた図示しない配線パターンの接続端子部にはんだ接合されている。
第１の半導体パッケージ２および第２の半導体パッケージ５２はマイコンやパワーデバイス、メモリ、システムＬＳＩ(Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)などの半導体素子を各種パッケージ形態としたものである。第１の半導体パッケージ２は、はんだ４、４ａにより、また、第２の半導体パッケージ５２は、はんだ４２ａにより、回路基板３に設けられた図示しない配線パターンの接続端子部にはんだ接合されている。第１の半導体パッケージ２と回路基板３との実装構造については、後述する。
【００１１】
コネクタ８１は、図示はしないが、回路基板３に形成されたパッド部を介して配線パターンに接続されたコネクタピン８２を有している。上ケース６は、回路基板を支持する下ケース７にシール材９１を介在して、不図示の締結部材により固定されている。シール材９１は、上ケース６とコネクタ８１との間、および下ケース７とコネクタ８１との間にも介在されている。回路基板３と下ケース７との間には、放熱接着剤９２が介在している。このように、上ケース６とコネクタ８１との間、下ケース７とコネクタ８１との間、および上ケース６と下ケース７との間にシール材９１が介在されており、これにより電子回路装置１は密封されている。
【００１２】
図２は、図１に図示された第１の半導体パッケージ２の実装構造の拡大図である。また、図３は、図２に図示された半導体パッケージの図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は下面図、図３（ｃ）は側面図である。図４（ａ）は、図２に図示された第１の半導体パッケージ２の実装構造の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の領域ＩＶｂの拡大図である。なお、図４（ａ）では、封止樹脂２３を透明にし、半導体パッケージ２の上方より封止樹脂２３を透過して見た図として図示している。
第１の半導体パッケージ（以下、単に「半導体パッケージ」と称する）２は、ＱＦＮ（Quad Flat Non Lead Package）であり、平面視で矩形形状のパッケージ本体を構成する封止樹脂２３を有する。半導体パッケージ２は、図３（ａ）〜（ｃ）に図示されるように、封止樹脂２３の二対の側辺のうち、一対の側辺のみに、それぞれに、複数のリード端子２２が形成されたＤＩＰ(Dual IN Line)型のパッケージである。図３（ｂ）に図示されるように、半導体パッケージ２は、封止樹脂２３から露出するヒートスプレッダ部２５を有する。リード端子２２の下面２２ａは、封止樹脂２３の底面２３ａとほぼ同一面に配置されており、封止樹脂２３の底面２３ａから露出している。また、リード端子２２の先端面２２ｂ側は、封止樹脂２３の側面２３ｂから突出している。
【００１３】
図２に図示されるように、リード端子２２の封止樹脂２３から露出する部分には、めっき層２４が形成されている。ヒートスプレッダ部２５の封止樹脂２３から露出する部分、すなわちヒートスプレッダ部２５の下面には、めっき層２４ａが形成されている。
図５は、リード端子２２に形成されためっき層２４を説明するための断面図であり、図５（ａ）は、図３（ｂ）のＶａ−Ｖａ線拡大断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ―Ｖｂ線断面図である。リード端子２２が封止樹脂２３から露出する部分の、下面２２ａ、上面２２ｃおよび幅方向の両側面、換言すれば、封止樹脂２３の側面２３ｂと直交する方向に延在する一対の側面２２ｄには、錫系金属、金、銀によるめっき層２４が形成されている。特に、錫系金属によるめっき層２４が好ましく、最表面には、錫系金属によるめっき層２４を形成するのが好適である。リード端子２２は、全表面に錫等のめっきが形成されたリードフレームを裁断して形成するので、リード端子２２の先端面２２ｂにはめっき層２４が形成されていない。但し、表面に形成されているめっきが、裁断時に先端面２２ｂの一部に転移して付着されていても構わない。また、コストはかかるが、先端面２２ｂの全面にめっき層２４を形成してもよい。本実施形態においては、リード端子２２の先端面２２ｂに、めっき層２４が形成されていないものとする。
【００１４】
リード端子２２およびヒートスプレッダ部２５は、例えば、銅系金属、鉄−ニッケル系金属等により形成されている。錫系金属によりめっき層２４、２４ａを形成するには、リード端子２２およびヒートスプレッダ部２５の材料として銅系金属が好適である。材料として鉄−ニッケル系金属を用いる場合には、銅等のめっき層を設けたうえ、最表面に錫系金属によりめっき層２４、２４ａを形成することが好ましい。
【００１５】
図２に図示されるように、回路基板３の上面３ａには、ヒートスプレッダ用ランド１１および複数のリード端子用ランド１２が形成されている。ヒートスプレッダ用ランド１１および複数のリード端子用ランド１２は、例えば、銅等により形成されており、不図示の配線パターンに接続されている。ヒートスプレッダ用ランド１１は、半導体パッケージ２のヒートスプレッダ部２５に対応する位置に形成されている。リード端子用ランド１２は、半導体パッケージ２のリード端子２２のそれぞれに対応する位置に形成されている。はんだ４、４ａとしては、例えば、錫系または錫−銀系が好ましい。
【００１６】
図４（ａ）に図示されるように、ヒートスプレッダ用ランド１１は、ヒートスプレッダ部２５より大きい面積を有しており、ヒートスプレッダ部２５はヒートスプレッダ用ランド１１内に配置されている。ヒートスプレッダ用ランド１１の長手方向（封止樹脂２３の側面２３ｂに沿う方向）の長さは、封止樹脂２３の長さより大きく、長手方向の両端部は、それぞれ、封止樹脂２３の領域からはみ出している。つまり、ヒートスプレッダ用ランド１１は、回路基板３の上に配置された半導体パッケージ２に対応する領域の内側から外側に延在されている。但し、ヒートスプレッダ用ランド１１の長手方向の両端部を、封止樹脂２３の領域内に配置するようにしてもよい。
【００１７】
図４（ｂ）に図示されるように、リード端子用ランド１２は、封止樹脂２３から露出するリード端子２２より大きい面積を有しており、リード端子２２の外周側に張り出すように配置されている。つまり、リード端子用ランド１２は、リード端子２２の幅よりも大きい幅（封止樹脂２３の側面２３ｂに沿う方向の長さ）を有し、リード端子２２は、その幅全体が、リード端子用ランド１２内に配置されている。また、リード端子用ランド１２の封止樹脂２３の側面２３ｂに直交する方向の長さは、リード端子２２の長さより大きく、リード端子用ランド１２の先端部１２ｙ（図４（ｂ）参照）は、リード端子２２の先端面２２ｂより、封止樹脂２３の側面２３ｂからの距離が大きい位置に配置されている。
【００１８】
ヒートスプレッダ部２５とヒートスプレッダ用ランド１１とを接合するはんだ４ａは、ヒートスプレッダ部２５の下面に形成されためっき層２４ａの全面に亘って形成されている。
リード端子２２とリード端子用ランド１２とを接合するはんだ４は、リード端子２２の下面２２ａと回路基板３の上面３ａとの間に介在されているのみでなく、めっき層２４を介してリード端子２２の先端面２２ｂ、上面２２ｃおよび幅方向の両側面２２ｄを覆って形成されている。
このように、はんだ４は、めっき層２４を介して、リード端子２２の下面２２ａと回路基板３の上面３ａとの間に介在され、また、リード端子２２の先端面２２ｂ、リード端子２２の上面２２ｃおよび幅方向の両側面２２ｄを覆っている。このため、リード端子２２とリード端子用ランド１２とを接合するはんだ４の接合面積が増大し、リード端子接合部におけるはんだ接合強度が向上する。以って、環境変化に対するはんだ接合の信頼性を向上することができる。なお、はんだ４は、リード端子２２の上面２２ｃ上に形成された部分の少なくとも一部が、リード端子２２の下面２２ａと回路基板３の上面３ａとの間に介在する部分よりも厚く形成されるようにすると、はんだ接合強度の確保が一層確実になる。
【００１９】
半導体パッケージ２のリード端子２２をリード端子用ランド１２にはんだ接合する方法の一例を説明する。
図６は、リード端子２２とリード端子用ランド１２との接合方法を説明するための図であり、図６（ａ）は、はんだペースト４１上にリード端子を配置した状態を示す断面図、図６（ｂ）は、はんだペーストが硬化され、リード端子とリート端子用ランドとがはんだ接合された状態を示す断面図である。
半導体パッケージ２のリード端子２２およびヒートスプレッダ部２５には、それぞれ、予め、めっき層２４ａ、２４を形成しておく。本実施形態では、めっき層２４ａ、２４は、最表面が錫系金属で形成されたものとした。
回路基板３の上面３ａに形成されたヒートスプレッダ用ランド１１および各リード端子用ランド１２にはんだペースト４１を供給する。
【００２０】
図４（ａ）に点線で図示するように、ヒートスプレッダ用ランド１１に供給するはんだペースト４１ａは、例えば、印刷により、ヒートスプレッダ部２５の面積のほぼ５０％の面積に形成する。この面積内に供給するはんだペースト４１ａの厚さは、例えば、ヒートスプレッダ用ランド１１の厚さが５０μｍであれば、はんだ付け完了後のはんだ４ａの厚さが３０〜１００μｍ程度となるように調整する。はんだ４ａの厚さは、ヒートスプレッダ用ランド１１の厚さより薄く形成されるようにすることが好ましく、３０μｍ以上かつ５０μｍ未満となるようにすることが好ましい。ヒートスプレッダ用ランド１１に供給するはんだペースト４１ａは、図４（ａ）では、１か所に集中して供給された状態で示している。しかし、ヒートスプレッダ用ランド１１に供給するはんだペースト４１ａは、複数箇所に分割して供給してもよい。
第１の実施形態では、はんだペースト４１ａとして、Ｓｎ３Ａｇ０．５Ｃｕはんだを用いた。
【００２１】
図６(ａ)に図示されるように、各リード端子用ランド１２上に、印刷により、はんだペースト４１を形成する。はんだペースト４１は、各リード端子用ランド１２とほぼ同形状に形成する。つまり、はんだペースト４１は、各リード端子用ランド１２の外周からはみ出ないように、かつ、各リード端子用ランド１２のほぼ全面に形成する。各リード端子用ランド１２に供給するはんだペーストの量を、はんだ接合後に、はんだ４が各リード端子用ランド１２の外周からはみ出ないように調整することにより、隣接するリード端子２２同士の短絡を確実に防止することができる。各リード端子用ランド１２に形成するはんだペースト４１の厚さは、ヒートスプレッダ用ランド１１上に形成するはんだペースト４１ａの厚さと同じである。従って、ヒートスプレッダ用ランド１１上に形成するはんだペースト４１ａと各リード端子用ランド１２上に形成するはんだペースト４１は、同一のマスクを用いて、１回の印刷で形成することができる。
【００２２】
ヒートスプレッダ用ランド１１およびリード端子用ランド１２にはんだペースト４１ａ、４１を供給した後、回路基板３上に半導体パッケージ２を載置する。半導体パッケージ２は、各リード端子２２が、図４（ａ）に図示されるように、リード端子用ランド１２内に配置されるように位置合わせして、はんだペースト４１ａ、４１上に載置する。そして、リフローを行う。リフローは、Ｎ2リフロー装置を用い、２５０℃ピーク温度の温度プロファイルで行った。なお、接合温度の条件としては、はんだの融点頂上から２６０℃程度の間で選定するようにすればよい。はんだ濡れ性を向上するには、高温側の温度が好ましい。
【００２３】
リフローにより、はんだペースト４１ａ、４１が溶融すると、半導体パッケージ２全体がヒートスプレッダ用ランド１１側に引っ張られる。この作用について詳述すると、ヒートスプレッダ部２５とヒートスプレッダ用ランド１１の間に供給されたはんだペースト４１ａは、ヒートスプレッダ部２５の面積のほぼ５０％の面積しか有していない。このため、リフローにより、はんだペースト４１ａが溶融すると、はんだペースト４１ａは、ヒートスプレッダ部２５上に印刷された供給部から、この供給部の外周に濡れ広がる。はんだペースト４１ａがヒートスプレッダ部２５とヒートスプレッダ用ランド１１間で濡れ広がると、はんだペースト４１ａの厚さが薄くなり、半導体パッケージ２、すなわち、ヒートスプレッダ部２５がヒートスプレッダ用ランド１１側に引っ張られる。このとき、ヒートスプレッダ部２５の下面には錫系金属等のはんだ濡れ性のよい材料からなるめっき層２４ａが形成されているため、溶融したはんだペースト４１ａの濡れ広がりは確実かつ円滑に進行する。
【００２４】
リフロー工程では、リード端子２２の下面２２ａとリード端子用ランド１２との間に介在されているはんだペースト４１の一部が、リード端子２２の下面２２ａ、先端面２２ｂ、幅方向の両側面２２ｄおよび上面２２ｃに濡れ広がる。本実施形態では、リフロー工程中に、ヒートスプレッダ部２５がヒートスプレッダ用ランド１１側に引っ張られ、これと同時に、リード端子２２がリード端子用ランド１２側に沈み込む。このため、はんだペースト４１の濡れ広がりが促進される。かつ、リード端子２２が沈み込む分、濡れ広がる高さも低くなる。従って、本実施形態によれば、はんだペースト４１のリード端子２２の下面２２ａ、先端面２２ｂ、幅方向の両側面２２ｄおよび上面２２ｃへの濡れ広がりが、確実、かつ、円滑となる。また、リード端子２２の先端面２２ｂ、両側面２２ｄおよび上面２２ｃには、錫系金属のめっき層２４が形成されているため、はんだペースト４１の濡れ広がりは一層確実かつ円滑に進行する。この場合、はんだペースト４１のリード端子２２の上面２２ｃへの濡れ広がりは、先端面２２ｂのみでなく、リード端子２２の幅方向の両側面２２ｄを介して進行する。このため、リード端子２２の先端面２２ｂの最表面に錫系金属等のはんだ濡れ性のよい材料が形成されていない場合でも、該先端面２２ｂをはんだペースト４１で確実に覆うことができる。
なお、錫系金属により形成されためっき層２４と、錫系金属により形成されたはんだペースト４１とは、リフロー工程中に溶け合って一体化された状態となる。この状態が、図６（ｂ）に図示されている。
【００２５】
この後、はんだペースト４１ａ、４１が冷却され硬化されると、ヒートスプレッダ部２５とヒートスプレッダ用ランド１１がはんだ４ａよりはんだ接合される。ヒートスプレッダ部２５とヒートスプレッダ用ランド１１間に介在するはんだ４ａの厚さは、当初、ヒートスプレッダ用ランド１１上に供給されたはんだペースト４１ａより薄い。つまり、上述したように、はんだ４ａは、ヒートスプレッダ用ランド１１上に供給された供給部と、該供給部の外周側に形成された濡れ広がり部とを有している。はんだ４ａの供給部と濡れ広がり部は、分析により識別可能である。また、各リード端子２２とリード端子用ランド１２が、はんだ４によりはんだ接合される。はんだ４は、はんだリード端子２２とリード端子用ランド１２との間に介在されると共に、リード端子２２の先端面２２ｂ、上面２２ｃおよび封止樹脂２３の側面２３ｂに直交する方向に延在する両側面２２ｄを覆って形成されている。このため、リード端子２２とリード端子用ランド１２とのはんだ接合面積が増大し、はんだ接合強度が向上する。
【００２６】
上記において、ヒートスプレッダ用ランド１１の面積は、ヒートスプレッダ部２５の面積の１．２倍以上あることが望ましい。このようにすることにより、ヒートスプレッダ部２５の下面を濡れ広がるはんだペースト４１ａの進行を、ヒートスプレッダ用ランド１１によって妨げられるのを防止することができる。ヒートスプレッダ用ランド１１の下面とヒートスプレッダ部２５との間に介在するはんだ４ａは、ヒートスプレッダ部２５の下面に接する面の面積より、ヒートスプレッダ用ランド１１ａに接する面の面積の方が大きくなるように濡れ広がる。
【００２７】
上記のように作成したサンプル２０個に対し、温度サイクル試験槽を用いて耐久試験を行った。また、比較として、リード端子２２の先端面２２ｂおよび上面２２ｃまではんだが濡れ広がっていない従来の半導体パッケージ実装構造についても、同様に、サンプルを作製し、この比較例についても耐久試験を行った。耐久試験は、−４０℃および１２５℃の低温および高温に保持時間各３０分を１サイクルとする条件で行った。２０００サイクル後に断面観察を行い、き裂進展状況を確認した。き裂進展割合を確認した結果を図９に示す。図９に図示されるように、リード端子２２の先端面２２ｂ、両側面２２ｄおよび上面２２ｃまで濡れ広がっている第１の実施形態の実装構造の場合には、き裂進展割合は４５％程度であった。これに対し、比較例の場合には、き裂進展割合は、８０％程度であった。これにより、第１の実施形態の実装構造によれば、比較例に比べてき裂進展割合が小さく、長寿命であることが確認できた。
なお、図９に示されたき裂進展割合の棒の高さは、サンプル２０個の平均値を示すものであるが、平均値の上下に、最低値から最高値までの範囲を合わせて示している。
【００２８】
上記第１の実施形態によれば下記の効果を奏する。
（１）半導体パッケージ２のヒートスプレッダ部２５の下面と回路基板の３のヒートスプレッダ用ランド１１を接合する第１のはんだ４ａと、半導体パッケージ２のリード端子２２と回路基板３のリード端子用ランド１２を接合する第２のはんだと、を備える。ヒートスプレッダ用ランド１１の面積は、ヒートスプレッダ部２５の下面の面積より大きく形成され、第１のはんだ４ａは、ヒートスプレッダ部２５の下面に接する面の面積よりヒートスプレッダ用ランドに接する面の面積の方が大きく形成されている。また、第２のはんだ４は、リード端子２２の下面と回路基板３の一面との間に介在されると共に、リード端子２２の先端面２２ｂを覆って形成されている。この構成によれば、はんだ４ａは、ヒートスプレッダ部２５の下面とヒートスプレッダ用ランド１１との間に濡れ広がり、この濡れ広がりにより半導体パッケージ２、すなわち、リード端子２２を、リード端子用ランド１２側に引っ張るように作用する。このため、リード端子２２とリード端子用ランド１２との間に介在するはんだペースト４１は、リード端子２２の先端面２２ｂの上端まで確実に濡れ広がる。これにより、リード端子はんだ接合部におけるリード端子２２とリード端子用ランド１２とのはんだ接合面積が増大し、はんだ接合強度を向上することができ、以って、環境変化に対するはんだ接合の信頼性を向上することができる。
【００２９】
（２）ヒートスプレッダ用ランド１１の面積を、ヒートスプレッダ部２５の面積の１．２倍以上とすることにより、はんだペースト４１ａが、ヒートスプレッダ部２５の下面とヒートスプレッダ用ランド１１との間を確実に濡れ広がるようにすることができる。
【００３０】
（３）リード端子２２の下面２２ａおよびヒートスプレッダ部２５の下面の最表面に、錫、金、銀のいずれかのめっき層を設けることにより、はんだペースト４が、リード端子２２の先端面２２ｂの全面に確実、かつ、円滑に濡れ広がるようにすることができる。
【００３１】
−第２の実施形態−
図７は、本発明の第２の実施形態としての半導体パッケージを示し、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は下面図、図７（ｃ）は側面図であり、図８（ａ）は、図７に図示された半導体パッケージの実装構造を示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の領域ＶＩＩＩｂの拡大図である。なお、図８（ａ）では、封止樹脂２３を透明にし、半導体パッケージ２の上方より封止樹脂２３を透過して見た図として図示している。
図７（ａ）〜（ｃ）に図示されるように、第２の実施形態における半導体パッケージ２Ａは、平面視で矩形形状の封止樹脂２３の４つの側面２３ｃのすべてに、それぞれ複数のリード端子２２が形成されたＱＦＰ(Quad Flat Package)、型のＱＦＮパッケージである。半導体パッケージ２Ａの封止樹脂２３の底面２３ａに形成されたヒートスプレッダ部２５ａは、４つの側面２３ｃに形成されたリード端子２２に囲まれた内側に設けられている。回路基板（図示省略）には、半導体パッケージ２Ａのヒートスプレッダ部２５ａに対応した位置にヒートスプレッダ用ランド１１ａ(図８（ａ）参照)を有している。第１の実施形態と同様、ヒートスプレッダ用ランド１１ａの面積は、ヒートスプレッダ部２５ａの面積より大きく、ヒートスプレッダ部２５ａはヒートスプレッダ用ランド１１ａ内に配置されている。ヒートスプレッダ用ランド１１ａの面積は、ヒートスプレッダ部２５ａの面積の１．２倍以上とすることが好ましい。但し、第２の実施形態の場合には、ヒートスプレッダ部２５ａの４方向の周囲はリード端子２２により囲まれている構成なので、リード端子２２との短絡を防止するため、ヒートスプレッダ用ランド１１ａの面積は、リード端子２２の内端に囲まれた領域内に収まる大きさにすることが好ましい。
【００３２】
図８（ｂ）に図示されるように、回路基板３の上面３ａ上に、リード端子２２に対応して形成されているリード端子用ランド１２ａは、幅（封止樹脂２３の側面２３ｃに沿う方向の長さ）が異なる根元側部１２ａ1と先端側部１２ａ2とを有する。根元側部１２ａ1は、封止樹脂２３の側面２３ｃより内方側の部分に対応して形成されており、先端側部１２ａ2は、封止樹脂２３の側面２３ｃより外方側の部分に対応して、根元側部１２ａ1より幅広に形成されている。
第１の実施形態と同様に、リード端子用ランド１２ａの根元側部１２ａ1および先端側部１２ａ2は、リード端子２２の幅よりも大きい幅を有し、リード端子２２は、その幅全体が、リード端子用ランド１２ａの根元側部１２ａ1および先端側部１２ａ2の内側に配置されている。また、リード端子用ランド１２ａの先端部、つまり先端側部１２ａ2の先端部１２ａｙ（図８（ｂ）参照）は、リード端子２２の先端面２２ｂより、封止樹脂２３の側面２３ｃからの距離が大きい位置に配置されている。
【００３３】
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様、図８（ａ）に点線で図示されるように、はんだペースト４１ａは、ヒートスプレッダ部２５ａ上に、ヒートスプレッダ部２５ａの面積のほぼ５０％の面積に形成する。また、はんだペースト４１は、リード端子用ランド１２上に、リード端子用ランド１２とほぼ同形状に形成する(図８（ｂ）にはんだペースト４１の外形のみ示す)。
そして、第２の実施形態に示す半導体パッケージ２Ａと、ヒートスプレッダ部２５ａおよびリード端子用ランド１２ａを有する回路基板とを第１の実施形態と同様、リフローにより、はんだ接合した。リフローの条件は、第１の実施形態と同様であり、はんだも、第１の実施形態と同様、Ｓｎ３Ａｇ０．５Ｃｕはんだを用いた。
【００３４】
第２の実施形態に示すサンプル２０個に対し、第１の実施形態と同一の条件で温度サイクル試験槽を用いて耐久試験を行った。また、比較として、リード端子２２の先端面２２ｂおよび上面２２ｃまではんだが濡れ広がっていない従来の半導体パッケージ実装構造についても同様にサンプルを作製し、この比較例についても耐久試験を行った。耐久試験後のき裂進展割合を確認した結果を図１０に示す。図１０に図示されるように、リード端子２２の先端面２２ｂ、両側面２２ｄおよび上面２２ｃまで濡れ広がっている第２の実施形態の実装構造の場合には、き裂進展割合は４５％程度であった。これに対し、比較例の場合には、き裂進展割合は、７５％程度であった。これにより、第２の実施形態の実装構造によれば、比較例に比べてき裂進展割合が小さく、長寿命であることが確認できた。
従って、第２の実施形態おいても、第１の実施形態の効果を奏する。
なお、図１０に示されたき裂進展割合の棒の高さは、サンプル２０個の平均値を示すものであるが、平均値の上下に、最低値から最高値までの範囲を、合わせて示している。
【００３５】
本発明は、封止樹脂の一側面にのみリード端子が形成された半導体パッケージに対しても適用することが可能である。
図１１は、一側辺にのみリード端子を有する半導体パッケージを示し，図１１（ａ）は正面図、図１１（ｂ）は下面図、図１１（ｃ）は側面図である。
図１０（ａ）〜（ｃ）に図示されるように、半導体パッケージ２Ｂは、封止樹脂２３の一側面２３ｄにのみ複数のリード端子２２が形成されている。ヒートスプレッダ部２５ｂは、一側面２３ｄに対向する対向側辺２３ｅから一側面２３ｄに配列されたリード端子２２側に延在して形成されている。但し、ヒートスプレッダ部２５ｂは、各リード端子２２とは離間しており、絶縁されている。また、ヒートスプレッダ部２５ｂの対向側辺２３ｅ側の一辺には凹凸が形成されており、該一辺は部分的に対向側辺２３ｅに達している。
【００３６】
このような、半導体パッケージ２Ｂに対して、第１、第２の実施形態と同様、各リード端子２２の下面２２ａ、先端面２２ｂ、幅方向の両側面２２ｄおよび上面２２ｃにはんだ濡れ性のよいめっき層を設け、回路基板にリード端子用ランドおよびヒートスプレッダ用ランドを設けてはんだ接合する。これにより、第１、第２の実施形態と同様なリード端子はんだ接合構造が形成される。
【００３７】
半導体パッケージ２のヒートスプレッダ部２５、２５ａ、２５ｂを、それぞれ、回路基板３のヒートスプレッダ用ランド１１、１１ａにはんだ接合するためにリフローすると、はんだペーストからガスが発生しボイドが形成される。リード端子用ランドおよびヒートスプレッダ接合部にボイドが発生すると、半導体パッケージ２、２Ａ、２Ｂが、ヒートスプレッダ用ランド１１側に引っ張られる量が低減する。このことは、はんだペーストが、リード端子２２の先端面２２ｂや上面２２ｃに濡れ広がる作用の阻害要件となる。従って、はんだペーストからガスが発生しても、ボイドが形成され難いように、ヒートスプレッダ用ランド１１、１１ａは、分割して形成するようにしてもよい。また、上述したが、ヒートスプレッダ用ランド１１、１１ａに供給するはんだペースト４１ａを複数に分割することもボイド発生の抑制となる。
【００３８】
なお、上記各実施形態では、リード端子２２は、半導体パッケージ２、２Ａの側面２３ｂ、２３ｃから突出する構造として例示した。しかし、本実施形態では、ヒートスプレッダ部２５、２５ａ上に供給したはんだペースト４１ａが、供給部から濡れ広がることにより半導体パッケージ２、２Ａがヒートスプレッダ用ランド１１ａ側に引っ張られ、これと共にリード端子２２がリード端子用ランド１２、１２ａに沈み込む作用を基本としている。このため、リード端子２２の先端面２２ｂが、封止樹脂２３の側面２３ｂ、２３ｃから突出しておらず、封止樹脂２３の側面２３ｂ、２３ｃとほぼ同一面に位置している半導体パッケージに対しても適用することが可能である。
【００３９】
上記各実施形態では、半導体パッケージを回路基板にはんだ接合する構造として例示した。しかし、本発明は、半導体パッケージ等の能動素子の他、コンデンサ、抵抗等の受動素子に適用することができる。また、本発明の電子回路装置は、車両以外にも適用することが可能である。
【００４０】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１      電子回路装置
２、２Ａ、２Ｂ      半導体パッケージ(電子部品)
３      回路基板(基板)
３ａ    上面(一面)
４      はんだ(第２のはんだ)
４ａ    はんだ（第１のはんだ）
１１、１１ａ      ヒートスプレッダ用ランド
１２、１２ａ      リード端子用ランド
１２ａ1   根元側部
１２ａ2   先端側部
２２      リード端子
２２ａ    下面
２２ｂ    先端面
２２ｃ    上面
２２ｄ    側面
２３      封止樹脂
２３ａ    底面
２３ｂ、２３ｃ    側面
２３ｄ    一側面
２４、２４ａ      めっき層
２５、２５ａ、２５ｂ      ヒートスプレッダ部
４１、４１ａ      はんだペースト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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