(57)【要約】【課題】フルモールド形の半導体装置をトランスファー成形する時、樹脂注入ゲートより注入された樹脂は、部品搭載基板を基準として、部品搭載側の方が反対側より速く流れる。そのため、樹脂注入ゲートと反対側にあるエアーベントを通り越して、反部品搭載側を流れてきた樹脂と接するまで逆流する。この結果エアーベントがふさがれた状況となり、反部品搭載側にウエルドマーク、モールド樹脂の未充填部またはボイドが発生する。また樹脂スピードが速いため、内部で接続をしているワイヤの変形や倒れが発生することがある。【解決手段】電子部品搭載基板上の部品配置設計により、トランスファー成形時の基板の上金型側樹脂速度を調整するようにして、下金型側に注入された樹脂速度に近くなるようにして、上記問題を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品搭載基板を有し、該部品搭載基板の部品搭載側の樹脂厚が厚く、反対側の樹脂圧が薄いフルモールド形半導体装置であって、複数の電子部品の前記部品搭載基板上の配置において、前記複数の電子部品の側面のうち最も樹脂の流れに対する抵抗が大きくなるものを、注入された前記樹脂の流れる方向に対し、直角になるように前記複数の電子部品を配置したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
搭載部品の中で、前記複数の電子部品のうち、高さ寸法の大きなものを、前記トランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置したことを特徴とする請求項１記載の部品搭載基板。
【請求項３】
前記複数の電子部品のうち、面積の大きなものを、前記トランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置したことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の部品搭載基板。
【請求項４】
前記複数の電子部品のうち、体積の大きなものを、前記トランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置したことを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の部品搭載基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フルモールド形の半導体装置で、トランスファー成型する時、金型内部の樹脂注入部に、注入された樹脂のスピードコントロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、電子部品を搭載した部品搭載基板を内蔵するフルモールド形半導体装置のトランスファー成形の従来例を示す断面図である。上金型１と下金型２の間の空間４に、電気的な回路構成がされた金属フレーム１０が固定され、該金属フレーム１０上には部品搭載基板１１が接着され、その上に電子部品１４、１５、１６等が搭載され、ボンディングパット１７とリード端子５とが、金やアルミのワイヤ１３にて接続されている。その状態で、樹脂注入ゲート３より樹脂が注入され、樹脂の流れｆ１、ｆ２によって、前記空間４が満たされる。この時、樹脂の注入に伴って前記空間４にあった空気は、樹脂注入ゲートと反対側の、上金型１とリード端子間または下金型２とリード間に設けられたエアーベント１２から放出される。しかし、図６に示すように電子部品搭載側の部品搭載基板１１と上金型１間の寸法ｄ１は電子部品を搭載してあるため、金属フレームの電子部品搭載側とは反対側の金属フレーム１０と下金型２間の寸法ｄ２に比較して大きくせざるを得ない。このため、樹脂注入ゲート３より注入された樹脂は、下金型の隙間ｄ２に比較して上金型側の隙間ｄ１が大きいため流動抵抗が少なく、樹脂の流れｆ１はスピードが速くしかも大量に流れる。そのために、上金型側の隙間ｄ１側の方を流れた樹脂は、リード端子と前記金型間に設けられたエアーベント１２を通り越して、下金型の隙間ｄ２側を流れてきた樹脂ｆ２と接するまで逆流する。この結果エアーベント１２がふさがれた状況となり、図４に示す領域３０に、樹脂の流れｆ１、ｆ２が接触した痕跡のウエルドマーク、モールド樹脂の未充填部またはボイドが発生する。このため半導体装置の外観不良や半導体装置の耐電圧特性の低下をきたす。また、上金型側の隙間ｄ１側に注入された樹脂スピードｆ１が速いと、内部で接続をしているワイヤ１３の変形や倒れが発生し信頼性に影響する場合もある。従来この問題を解決する方法としては、上金型の樹脂注入部分内に突起を一個以上設け、樹脂の流動性を制限し、必要に応じて空気抜きの隙間または穴を設ける方法（例えば特許文献１）や、上金型側の樹脂が流れる部分に上下動可能な流圧調整部材を設け、下金型側と流圧を同じくする方法がある（例えば特許文献２）。しかし金型が複雑となることや、半導体装置の機種によって金型を変えるかもしくは調整が必要となるなどの問題点があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−４７９３６号公報
【特許文献２】
特開平７−７４１９３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、電子部品を搭載した基板を有するフルモールド形の半導体装置をトランスファー成形する時、樹脂注入ゲートより注入された樹脂は、下金型の隙間ｄ２に比較して、上金型側の隙間ｄ１側の方が流動抵抗が少なく、スピードが速くしかも大量に流れる。そのために、上金型側を流れた樹脂は、リード端子と金型間に設けられたエアーベントを通り越して、下金型側を流れてきた樹脂と接するまで逆流する。この結果エアーベントがふさがれた状況となり、下金型側にウエルドマーク、モールド樹脂の未充填部またはボイドが発生する。また内部で接続をしているワイヤの変形や倒れが発生する。
【０００５】
そこで本発明の目的は、設計するとき、電子部品搭載基板上の部品配置により、トランスファー成形する時、上金型側の樹脂注入スピードを、下金型側の樹脂の注入スピードに近づけるようにすることによって、ウエルドマーク、モールド樹脂の未充填部またはボイドの発生を防止し、内部で接続をしているワイヤの変形や倒れの発生を防止することのできる半導体装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決する手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１に係る発明において、部品搭載基板を有し、該部品搭載側の樹脂厚が厚く、反対側の樹脂圧が薄いフルモールド形半導体装置で、電子部品が部品搭載基板上の配置において、前記電子部品の側面のうち最も樹脂の流れに対する抵抗が大きくなるものを、注入された前記樹脂の流れる方向に対し、直角になるように配置したことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、搭載部品の中で、高さ寸法の大きな前記電子部品を、前記トランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２のいずれかに係る発明において、搭載部品の中で、面積の大きな前記電子部品を、前記トランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置したことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１，２または３に係る発明において、搭載部品の中で、体積の大きな前記電子部品を、前記トランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）に本発明の第１の実施例を示す。図１（ａ）はトランスファー成形する時の状態を、上金型側１を透過して上から見た図である。図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ１−Ｘ１で切断した要部断面図である。図１（ａ）に示すように、上金型１と下金型２の間の空間４に、金属フレーム１０が固定され、その上には部品搭載基板１１が接着され、電子部品２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７等が搭載され、ボンディングパット１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄとリード端子５とが、金やアルミのワイヤ１３にて接続されている。樹脂は、樹脂注入ゲート３より空間４に注入される。この時、図１（ｂ）に示すように、電子部品搭載側の寸法ｄ１は電子部品を搭載してあるため、金属フレームの電子部品搭載側とは反対側の寸法ｄ２に比較して大きくせざるを得ない。このままでは電子部品を搭載してある側の樹脂の流ｆ１はスピードが早く、大量にながれる。これを防止するために、電子部品の配置を図１（ａ）、（ｂ）に示すように、長方形状の電子部品２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７を搭載するとき、注入される樹脂の流れｆ１に対し、電子部品のうち長辺側を直角に配置する。樹脂の流れｆ１はその電子部品と上金型の間の寸法によって流れる隙間の寸法が狭いため、流動抵抗が増加し、樹脂の流れｆ１は制限されるため、樹脂の流れはｆ１１に減速し、スピードが遅くなり、量も少なくなるこのため樹脂の流れｆ２に近くなり、リード端子５近傍で合流する。
【０００９】
図２（ａ）、（ｂ）に本発明の第２の実施例を示す。図２（ａ）はトランスファー成形する時の状態を、上金型側１を透過して上から見た図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ２−Ｘ２で切断した要部断面図である。全体の構成は前述と同様であるが、樹脂注入ゲート近傍に、使用部品のなかで樹脂の流れに対し、高さ寸法、面積または体積の大きな電子部品を２０、２４、２５、２６、２７を集中的に配置し、樹脂の流れｆ１を阻止するように配置する。ここで電子部品２８は高さ寸法の大きい円柱状の部品で、たとえばＭＥＬＦ型の抵抗である。樹脂の流れｆ１は、第一の実施例に対し、その電子部品と上金型の間の寸法によって流れる隙間の寸法がより狭くなるため、流動抵抗が増加し、樹脂の流れｆ１は制限されるため、流れるスピードｆ１２に減速し、リード端子近傍で合流する。
【００１０】
図３（ａ）、（ｂ）に本発明の第２の実施例を示す。図３（ａ）はトランスファー成形する時の状態を、上金型側１を透過して上から見た図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ３−Ｘ３で切断した要部断面図である。全体の構成は前述と同様であるが、使用部品のなかで樹脂の流れに対し、高さ寸法の大きな電子部品を２４、２６をトランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置し、樹脂の流れｆ１を阻止するように配置する。樹脂の流れｆ１は、第一の実施例に対し、その電子部品と上金型の間の寸法によって流れる隙間の寸法がより狭くなるため、流動抵抗が増加し、樹脂の流れｆ１は制限されるため、流れるスピードｆ１３に減速し、リード端子近傍で合流する。
【００１１】
図４（ａ）、（ｂ）に本発明の第３の実施例を示す。図４（ａ）はトランスファー成形する時の状態を、上金型側１を透過して上から見た図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ４−Ｘ４で切断した要部断面図である。全体の構成は前述と同様であるが、使用部品のなかで樹脂の流れに対し、面積の大きな電子部品を２０、２４、２６をトランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置し、樹脂の流れｆ１を阻止するように配置する。樹脂の流れｆ１は、上記と同様、その電子部品と上金型の間の寸法によって流れる隙間の寸法が狭いため、流動抵抗が増加し、樹脂の流れｆ１は制限されるため、流れるスピードｆ１４に減速し、リード端子５近傍で合流する。
【００１２】
図５（ａ）、（ｂ）に本発明の第３の実施例を示す。図５（ａ）はトランスファー成形する時の状態を、上金型側１を透過して上から見た図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ５−Ｘ５で切断した要部断面図である。全体の構成は前述と同様であるが、使用部品のなかで樹脂の流れに対し、体積の大きな電子部品を２０、２４、２５、２６をトランスファー成形金型の樹脂注入ゲート近くに配置し、樹脂の流れｆ１を阻止するように配置する。樹脂の流れｆ１は、上記と同様、その電子部品と上金型の間の寸法によって流れる隙間の寸法が狭いため、流動抵抗が増加し、樹脂の流れｆ１は制限されるため、流れるスピードｆ１５に減速し、リード端子５近傍で合流する。
【００１３】
なお、上記電子部品の外形は、電気的特性が同一で外形が異なる製品を選択してもよい。また該当する大きさの製品がない場合は、必要とする寸法のダミーを搭載してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
本発明では、電子部品搭載基板の設計段階で、部品配置により電子部品搭載側に注入された樹脂のスピードをコントロールし、それぞれの側に注入された樹脂がエアーベンド近傍で接触するため、ウエルドマーク、モールド樹脂の未充填部またはボイドの発生が防止できる。さらに、注入された樹脂スピードを遅くすることによって、内部で接続をしているワイヤの変形や倒れを防止することができる。
また、金型の加工が必要なく、従来のまま使用できるため安価となるし、複雑な調整が必要ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す。（ａ）はトランスファー成形する時の上から見た状態を示す要部の図である。（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１で切断した要部断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す。（ａ）はトランスファー成形する時の上から見た状態を示す要部の図である。（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２で切断した要部断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す。（ａ）はトランスファー成形する時の上から見た状態を示す要部の図である。（ｂ）は（ａ）のＸ３−Ｘ３で切断した要部断面図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す。（ａ）はトランスファー成形する時の上から見た状態を示す要部の図である。（ｂ）は（ａ）のＸ４−Ｘ４で切断した要部断面図である。
【図５】本発明の第５の実施例を示す。（ａ）はトランスファー成形する時の上から見た状態を示す要部の図である。（ｂ）は（ａ）のＸ５−Ｘ５で切断した要部断面図である。
【図６】フルモールド形の半導体装置をトランスファー成形する時の製造工程の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  上金型
２  下金型
３  樹脂注入ゲート
４  上金型と下金型ン間の空間
５  リード端子
１０  金属フレーム
１１  部品搭載基板
１２  エアーベント
１３  ワイヤ
１４、１５、１６、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８  電子部品
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ  ボンディングパット
３０  ウエルドマーク、モールド樹脂の未充填部またはボイドの発生する領域
ｆ１、ｆ１１、ｆ２、ｆ２２  樹脂の流れ
【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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