JP2009170668A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気絶縁性の絶縁層を介してヒートシンクとリードフレームとを貼り合わせたものをモールド樹脂で封止してなる半導体装置を製造するにあたって、モールド時におけるヒートシンクとリードフレームとの位置ずれ防止およびこれら両部材の短絡防止を達成しつつ、安価な半導体装置を実現する。
【解決手段】ヒートシンク素材１の一面１ａにおいてヒートシンク１０となる領域の端部であってリードフレーム３０が位置する部位に凹部１３を形成し、ヒートシンク素材１の一面１ａ上に金属素材３を絶縁層２０を介して接着するとともに、金属素材３をパターニングしてリードフレーム素材３とし、リードフレーム素材３の上に部品４０〜４２を搭載し、各素材１、３および部品４０〜４２をモールド樹脂５０で封止した後、モールド樹脂５０、リードフレーム素材３、絶縁層２０およびヒートシンク素材１をダイシングカットする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気絶縁性の絶縁層を介してヒートシンクとリードフレームとを接着したものをモールド樹脂で封止してなる半導体装置、および、そのような半導体装置の製造方法に関する。

従来より、この種の製造方法としては、一般に、ヒートシンクの一面上に電気的に絶縁性の絶縁層を介してリードフレームを貼り合わせて接着し、このリードフレームの上に半導体素子や配線基板などの部品を搭載した後、ヒートシンクの一面とは反対の他面が露出するように、これらをモールド樹脂で封止するものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

一方で、ヒートシンクの一面上に電気的に絶縁性の絶縁層を介してリードフレームを貼り合わせたものを、モールド樹脂の成型時の加圧・加熱により、接着させる方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
特開平５−２１８２３３号公報 特開２００３−１２４４００号公報

しかしながら、上記特許文献１では、半導体装置の１個１個について、ヒートシンクとリードフレームとの貼り付けを行うため、コストがかかる。また、特許文献２では、モールド時にヒートシンクとリードフレームとを接着させるため、モールド時に、これら両者の位置がずれるおそれがある。

さらに、絶縁層を介してヒートシンクとリードフレームとを接着しているので、ヒートシンクの端部では、装置の側面に沿った絶縁距離が不十分となり、ヒートシンクとリードフレームとの間で電気的な短絡が発生するおそれがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電気絶縁性の絶縁層を介してヒートシンクとリードフレームとを貼り合わせたものをモールド樹脂で封止してなる半導体装置を製造するにあたって、モールド時におけるヒートシンクとリードフレームとの位置ずれ防止およびヒートシンクとリードフレームとの短絡防止を達成しつつ、安価な半導体装置を実現できるように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、１個の当該半導体装置を構成するヒートシンク（１０）が複数個連結されてなるヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）においてヒートシンク（１０）となる領域の端部であってリードフレーム（３０）が位置する部位に、当該一面（１ａ）より凹んだ凹部（１３）を形成する工程と、ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）上に、絶縁層（２０）を介して金属素材（３）を接着するとともに、金属素材（３）をパターニングすることによって、金属素材（３）を、１個の当該半導体装置を構成するリードフレーム（３０）が複数個連結されてなるリードフレーム素材（３）とする工程と、リードフレーム素材（３）の上にて個々のリードフレーム（３０）の単位毎に部品（４０〜４２）を搭載する工程と、ヒートシンク素材（１）の他面（１ｂ）が露出するように、ヒートシンク素材（１）、リードフレーム素材（３）、およびリードフレーム素材（３）上の部品（４０〜４２）をモールド樹脂（５０）で封止する工程と、しかる後、モールド樹脂（５０）、リードフレーム素材（３）、絶縁層（２０）およびヒートシンク素材（１）を、１個の当該半導体装置の単位にダイシングカットすることにより個片化する工程を備えることを特徴としている。

それによれば、モールド前に予め接着されて固定されたヒートシンク素材（１）とリードフレーム素材（３）とをモールドし、ダイシングカットして個片化されたワークを１個の半導体装置とするので、半導体装置を１個１個製造する場合に比べて手間が少なくなる。また、できあがった半導体装置においては、ヒートシンク（１０）の端部とこれに絶縁層（２０）を介して隣り合うリードフレーム（３０）との間に凹部（１３）が形成され、この凹部（１３）により両者（１０、３０）の距離が大きくなる。

よって、本発明によれば、モールド時におけるヒートシンク（１０）とリードフレーム（３０）との位置ずれ防止およびヒートシンク（１０）とリードフレーム（３０）との短絡防止を達成しつつ、安価な半導体装置を実現することができる。

ここで、請求項２に記載の発明のように、凹部（１３）はヒートシンク素材（１）の一面に設けられた溝もしくは貫通穴であり、凹部（１３）の形成工程は、ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）上に金属素材（３）を接着する工程の前に行ってもよい。

さらに、この場合、請求項３に記載の発明のように、凹部（１３）の形成後であって、ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）上に金属素材（３）を接着する工程の前に、凹部（１３）に電気的に絶縁性の充填部材（１４）を充填してもよい。

それによれば、凹部（１３）のみの場合よりも、ヒートシンク（１０）の端部におけるヒートシンク（１０）とリードフレーム（３０）との電気絶縁性を確保でき、ヒートシンク（１０）とリードフレーム（３０）との短絡防止の面で好ましい。

また、請求項４に記載の発明のように、凹部（１３）はヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）に設けられた貫通穴であり、凹部（１３）の形成工程は、ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）上に金属素材（３）を接着する工程の後に行ってもよい。

また、請求項５に記載の発明のように、ダイシングカット工程では、当該ダイシングカットにより１個の当該半導体装置の単位に個片化されたワークの当該ダイシングカットにおける切断方向からみたときの平面形状が四角形となるように、カットを行うとともに、金属素材（３）のパターニングは、ワークの四隅部（Ｍ）にリードフレーム（３０）が位置しないように行うようにしてもよい。

上記四隅部（Ｍ）にリードフレームが存在すると、ヒートシンク（１０）とリードフレーム（３０）との短絡が発生しやすいが、本発明によれば当該短絡の防止に好ましい。

また、請求項６に記載の発明では、ヒートシンク（１０）の一面（１１）上に電気的に絶縁性の絶縁層（２０）を介してリードフレーム（３０）を接着し、リードフレーム（３０）の上に部品（４０〜４２）を搭載し、ヒートシンク（１０）の一面（１１）とは反対の他面（１２）が露出するように、ヒートシンク（１０）、リードフレーム（３０）、部品（４０〜４２）をモールド樹脂（５０）で封止してなる半導体装置において、ヒートシンク（１０）の一面（１１）の端部のうち絶縁層（２０）を介してリードフレーム（３０）が隣り合う部位に、ヒートシンク（１０）とリードフレーム（３０）との距離を大きくするための凹部（１３）を設けたことを特徴とする。

本半導体装置は、請求項１に記載の製造方法により適切に製造されるものであり、上記同様、モールド時におけるヒートシンク（１０）とリードフレーム（３０）との位置ずれ防止およびヒートシンク（１０）とリードフレーム（３０）との短絡防止を達成しつつ、安価な半導体装置を実現することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の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、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置Ｓ１の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）の半導体装置Ｓ１を上方から見たときの概略平面図である。なお、図１（ｂ）では、モールド樹脂５０を透過してモールド樹脂５０内部の構成要素を示している。

本実施形態の半導体装置Ｓ１は、大きくは、ヒートシンク１０の一面１１上に絶縁層２０を介してリードフレーム３０を接着し、リードフレーム３０の上に部品４０、４１、４２を搭載し、ヒートシンク１０の一面１１とは反対の他面１２が露出するように、ヒートシンク１０、リードフレーム３０および部品４０〜４２をモールド樹脂５０で封止してなる。

ヒートシンク１０は、その一面１１の上に搭載された部品４０〜４２の熱を放熱する板状のものであり、放熱性に優れた鉄、銅、モリブデン、アルミニウムなどの材料よりなる。そして、ヒートシンク１０の他面１２は、モールド樹脂５０から露出しており、放熱面として構成されている。

絶縁層２０は電気的に絶縁性で接着力を有するものであり、ポリイミドなどの電気絶縁性の樹脂などよりなる。そして、この絶縁層２０の接着力によりヒートシンク１０とリードフレーム３０とが接着されている。この絶縁層２０は、印刷などにより塗布されて硬化するものでもよいし、シートとして配置され硬化するものでもよい。シートとしては熱圧着タイプでもよいし、粘着性のものであってもよい。

リードフレーム３０は、銅などの一般的なリードフレーム材料よりなり、板状の金属素材を、部品４０〜４２が搭載されるアイランド３１と、外部と接続される端子３２とにパターニングしてなるものである。このパターニングは、エッチングやプレスなどにより行われる。

リードフレーム３０のアイランド３１上には、Ａｇペーストやはんだ、あるいは、シリコーン接着剤などのダイマウント材６０を介して、部品４０〜４２が搭載され接着されている。

部品としては、表面実装部品であれば特に限定されないが、本実施形態では、セラミック基板４０、このセラミック基板４０に搭載された制御素子４１、および、パワー素子４２である。ここでは、１つのアイランド３１上にセラミック基板４０が搭載され、別のアイランド３１上にパワー素子４２が搭載されている。

そして、各部品４０〜４２の間および各部品４０〜４２と端子３２との間は、金やアルミなどよりなるボンディングワイヤ７０により結線され、電気的に接続されている。ここでは、セラミック基板４０と制御素子４１との間、および、セラミック基板４０と端子３２との間、および、パワー素子４２と端子３２との間が、ボンディングワイヤ７０により結線されている。

モールド樹脂５０は、通常、この種の半導体装置に用いられるモールド材料、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などを採用できる。そして、この半導体装置Ｓ１は、図示しないケースなどの基材に搭載されて使用されるが、このとき、モールド樹脂５０から露出するヒートシンク１０の下面１２を当該基材に接触させ、放熱を図るようにしている。

また、端子３２は、モールド樹脂５０における周辺部にて露出している。具体的には、個々の端子３２は、モールド樹脂５０の内部から外周端部に向かってのびる平面短冊形状の板材である。

図１に示されるように、モールド樹脂５０の外周端部のうち端子３２の直上に位置する一部分が、切り欠かれた形状となっている。そして、この切り欠かれた部分を介して、端子３２の一部が、モールド樹脂５０より露出し、この露出部にて端子３２と外部とが接続されるようになっている。

また、ヒートシンク１０の一面１１の端部のうち絶縁層２０を介してリードフレーム３０の端子３２が隣り合う部位には、当該一面１１より凹んだ凹部１３が設けられている。凹部１３の形は、四角形状、円形状など特に限定するものではないが、ここでは、ヒートシンク１０の一面１１側の角部をテーパ状に面取りした形のものとなっている。

この凹部１３は、絶縁層２０を介して隣り合うヒートシンク１０とリードフレーム３０の端子３２との距離を大きくするためのものである。つまり、凹部１３が無い場合に比べて、ヒートシンク１０と端子３２との絶縁距離が大きくなり、これら両者１０、３０の短絡防止に効果的な構成となっている。

次に、本実施形態の半導体装置Ｓ１の製造方法について、図２〜図５を参照して述べる。図２および図３は本製造方法の一連の工程を順番に示す工程図である。図４（ａ）は本製造方法の凹部形成工程におけるヒートシンク素材１の概略平面図、図４（ｂ）は同ヒートシンク素材１の概略断面図である。図５は本製造方法のダイシングカット工程を示す工程図である。

本製造方法では、まず、図２（ａ）に示されるように、ヒートシンク素材１、絶縁層２０、金属素材３を用意する。これらは、いずれも板状であり、複数の半導体装置Ｓ１を構成するのに必要な面積を有する。

ヒートシンク素材１は、１個の半導体装置Ｓ１を構成するのに必要な上記ヒートシンク１０が複数個連結されてなるものである。そして、図４に示されるように、このヒートシンク素材１は、最終的に一点鎖線にて示される仮想線ＤＬにてカットされ、１個のヒートシンク１０となるものである。この仮想線ＤＬはダイシングラインＤＬである。

そして、図４に示されるように、上記ヒートシンク１０の一面１１に相当するヒートシンク素材１の一面１ａにおいて、１個のヒートシンク１０となる領域の端部であってリードフレーム３０の端子３２が位置する部位には、当該一面１ａより凹んだ上記凹部１３を形成する（凹部形成工程）。

この凹部１３は、上記図１に示される凹部１３となるものである。この段階では、凹部１３は、ヒートシンク素材１の一面１ａに設けられた溝であり、当該溝の延びる方向と直交する断面の形状がＶ字形状である。しかし、その断面形状は、特に限定するものではなく、たとえば半円形や四角形でもよい。このような溝は、エッチングや切削、プレスなどにより形成される。

ここで、１個のヒートシンク１０となる領域とは、後述のダイシングカット工程にてカットされる部位を示すダイシングラインＤＬにて囲まれる領域である。そして、この領域の端部のうちリードフレーム３０の端子３２が位置する部分とは、絶縁層２０を介して端子３２が搭載される部分である。

なお、図４では、凹部１３は、１個のヒートシンク１０となる領域の端部全周に設けられているが、当該凹部１３の形成は、当該端部のうち端子３２が位置しない部分を含んでいてもよい。溝よりなる凹部１３を形成する場合、当該領域の端部全周に設けた方が、製造上の容易性などを考慮して有利になる場合もあるためである。

また、この凹部１３は、１個のヒートシンク１０となる領域の端部であってリードフレーム３０が位置する部位に設けられるが、リードフレーム３０の部分であるならば、端子３２以外でもよい。つまり、凹部１３は、当該領域の端部であって且つアイランド３１やアイランド３１につながる吊りリードが位置する部位にも形成する。そのような点を考慮して、図４では、当該領域の端部全周に凹部１３を設けている。

絶縁層２０は、ここでは、ヒートシンク素材１と略同等の面積を有するものであり、シート状でもよいし、印刷などにより塗布されて形成される層でもよい。なお、絶縁層２０が塗布により形成される層の場合は、当該層の形成は、次のパターニング・接着工程にてなされる。

また、金属素材３もヒートシンク素材１と略同等の面積を有するもので、最終的に上記リードフレーム３０となるものである。

次に、本製造方法では、パターニング・接着工程を行う。まず、金属素材３を、エッチングやプレスなどにより、上記アイランド３１および端子３２を有するリードフレーム３０のパターンにパターニングする。それにより、金属素材３は、１個の半導体装置Ｓ１を構成するのに必要な上記リードフレーム３０が複数個連結されてなるリードフレーム素材３となる。

さらに、パターニング・接着工程では、図２（ｂ）に示されるように、凹部１３が形成されたヒートシンク素材１と、リードフレーム素材３としての金属素材３とを、絶縁層２０を介して貼り合わせ、熱などで硬化させて接着する。この場合、上述したように、絶縁層２０の配置は、ヒートシンク素材１の一面１ａにシートとして貼り付けるか、塗布することで行えばよい。こうして、パターニング・接着工程が終了する。

次に、図２（ｃ）に示されるように、リードフレーム素材３の上にて個々のリードフレーム３０の単位毎に、上記部品４０〜４２を搭載する（部品搭載工程）。また、ここでは、ワイヤボンディングを行って上記ワイヤ７０を形成する。

続いて、図３（ａ）に示されるように、ヒートシンク１０の他面１２に相当するヒートシンク素材１の他面１ｂが露出するように、ヒートシンク素材１、リードフレーム素材３およびリードフレーム素材３上の部品４０〜４２を、モールド樹脂５０で封止する（モールド工程）。このモールド工程は、金型を用いた一般的なトランスファーモールド法などにより行える。

そして、モールド樹脂５０で封止されたワークを、上記金型から取り出した後、モールド樹脂５０、リードフレーム素材３、絶縁層２０およびヒートシンク素材１を、上記ダイシングラインＤＬ（図４参照）にて、１個の当該半導体装置の単位にダイシングカットする（ダイシングカット工程）。それにより個片化されたワークの１個１個が、本実施形態の半導体装置Ｓ１となる。

ここで、ダイシングカット工程では、上記図１に示したような端子３２におけるモールド樹脂５０からの露出部を形成する目的で、図５に示されるような方法でダイシングカットを行う。

図５（ａ）に示されるように、リードフレーム素材３は、ダイシングラインＤＬでは異なる半導体装置の端子３２となる部分が連結されている。そして、図５（ｂ）に示されるように、ダイシングカット工程では、まず、第１のブレードＫ１を用いて、モールド樹脂５０のうちリードフレーム素材３の上部に位置する部分を、リードフレーム素材３に到達するまで切削して除去する。こうすることで、上記露出部が形成される。

次に、図５（ｃ）に示されるように、第１のブレードＫ１よりも刃幅の小さい第２のブレードＫ２を用意し、モールド樹脂５０が除去された部位にて、第２のブレードＫ２によりリードフレーム素材３、絶縁層２０およびヒートシンク素材１の切断を行う。それにより、個々の半導体単位に個片化されるとともに上記露出部を持つ端子３２を有する半導体装置Ｓ１ができあがる。

また、上記図４からわかるように、このダイシングカット工程にて、ダイシングラインＤＬにて凹部１３が分断されることによって、ヒートシンク１０の一面１１の端部のうち絶縁層２０を介してリードフレーム３０の端子３２が隣り合う部位に、凹部１３が形成される。

ところで、本実施形態によれば、モールド工程の前に予め接着されて固定されたヒートシンク素材１とリードフレーム素材３とをモールドし、ダイシングカットして個片化されたワークを１個の半導体装置Ｓ１とするので、半導体装置を１個１個製造する場合に比べて手間が少なくなる。

また、できあがった半導体装置Ｓ１においては、上記図１に示したように、ヒートシンク１０の端部とこれに絶縁層２０を介して隣り合うリードフレーム３０の端子３２との間に凹部１３が形成され、この凹部１３により両者１０、３０の距離が大きくなる。

よって、本実施形態によれば、モールド時におけるヒートシンク１０とリードフレーム３０との位置ずれ防止およびヒートシンク１０とリードフレーム３０との短絡防止を達成しつつ、安価な半導体装置Ｓ１を実現することができる。

また、凹部１３の形成工程は、ヒートシンク素材１の一面１ａ上に金属素材３としてのリードフレーム素材３を接着する前に行っている。この場合、絶縁層２０を、ヒートシンク素材１の一面１ａにシートで貼り付けるときには、絶縁層２０とヒートシンク素材１との間のボイドを、凹部１３に逃がすことも可能となる。

なお、パターニング・接着工程は、ヒートシンク素材１の一面１ａ上に、絶縁層２０を介して、金属素材３を接着するとともに、金属素材３をパターニングすることによって、金属素材３を、１個の当該半導体装置を構成するリードフレーム３０が複数個連結されてなるリードフレーム素材３とするものであればよい。

したがって、このパターニング・接着工程は、金属素材３をパターニングした後にヒートシンク素材１に接着するものであってもよいが、逆に、絶縁層２０を介してヒートシンク素材１に金属素材３を接着した後に、エッチングなどによりアイランド３１および端子３２の形状にパターニングするものであってもよい。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置Ｓ２の概略断面構成を示す図である。この半導体装置Ｓ２は、上記第１実施形態の半導体装置Ｓ１において、凹部１３の構成を変形したところが相違するものであり、この相違点を中心に述べる。

本半導体装置Ｓ２においても、ヒートシンク１０の一面１１の端部のうち絶縁層２０を介してリードフレーム３０の端子３２が隣り合う部位には、当該一面１３より凹んだ凹部１３が設けられている。ここでは、凹部１３の形は、四角形状であるが、特に限定するものではなく、上記第１実施形態と同形状でもよい。

そして、本実施形態では、この凹部１３に、たとえばポリイミド樹脂などよりなる電気的に絶縁性の充填部材１４が充填されている。この充填部材１４は、上記第１実施形態に示した製造方法において、凹部形成工程後であって、ヒートシンク素材１の一面１ａ上に金属素材３を接着する工程の前に、凹部１３に充填される。その充填は、塗布・硬化などにより行える。

それによれば、凹部１３のみによってヒートシンク１０と端子３２との絶縁距離を大きくする場合よりも、ヒートシンク１０の端部におけるヒートシンク１０とリードフレーム３０との電気絶縁性を確実に確保できる。それゆえ、本実施形態は、ヒートシンク１０とリードフレーム３０との短絡防止の面で好ましい構成となる。

（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置Ｓ３の概略断面構成を示す図であり、図８は、本半導体装置Ｓ３におけるヒートシンク１０の単体における一面１１側の概略平面構成を示す図である。本実施形態の半導体装置Ｓ３は、上記第１実施形態の半導体装置Ｓ１において、凹部１３の構成を変形したところが相違するものであり、この相違点を中心に述べる。

本半導体装置Ｓ３においても、ヒートシンク１０の一面１１の端部のうち絶縁層２０を介してリードフレーム３０の端子３２が隣り合う部位には、当該一面１３より凹んだ凹部１３が設けられている。ここでは、凹部１３は貫通穴である。なお、その穴形状は、円形でも角形でもよく、特に限定するものではない。

この貫通穴としての凹部１３は、上記第１実施形態に示した製造方法の凹部形成工程において、エッチングやプレス、切削などによる穴あけ加工を行えば、形成される。ここで、図８に示されるように、貫通穴としての凹部１３は、ヒートシンク素材１においてダイシングラインＤＬに沿って不連続に設けられており、リードフレーム３０の端子３２が位置する部位に設けられている。

また、この貫通穴としての凹部１３の形成は、ヒートシンク素材１の一面１ａ上に金属素材３を接着した後に行ってもよい。この場合、穴あけ加工は、ヒートシンク素材１の他面１ｂ側から行えばよい。

たとえば、この凹部１３の形成は、ヒートシンク素材１の一面１ａ上に金属素材３を接着した後ならば、金属素材３をパターニングしてリードフレーム素材３とする工程の前に行ってもよいし、当該パターニング後に行ってもよいし、部品搭載工程後に行ってもよいし、さらには、モールド工程の後に行ってもよい。

また、ヒートシンク素材１の他面１ｂ側から穴あけ加工を行って凹部１３を形成する場合には、予めヒートシンク素材１の一面１ａ側から厚さ方向の途中まで穴あけ行っておき、その後、他面１ｂ側から貫通させるようにしてもよい。また、この貫通穴としての凹部１３においても、上記第２実施形態に示した充填部材１４を充填してもよい。

（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置Ｓ４の概略平面構成を示す図であり、この図９では、モールド樹脂５０を透過してモールド樹脂５０内部の構成要素を示している。

図９に示されるように、本半導体装置Ｓ４は、平面四角形であり、その四隅部Ｍにリードフレーム３０の端子３２が存在していない。このような半導体装置Ｓ４は、上記第１実施形態の製造方法において、次のように変更を加えることにより、製造される。

すなわち、本実施形態では、ダイシングカット工程において、当該ダイシングカットにより１個の当該半導体装置の単位に個片化されたワークの当該ダイシングカットにおける切断方向からみたときの平面形状が四角形となるように、カットを行う。そして、金属素材３のパターニングにおいては、ワークの四隅部Ｍにリードフレーム３０が位置しないようにパターニングを行う。

もし、上記四隅部Ｍにリードフレーム３０が存在すると、ダイシングカット後の切断面に露出するヒートシンク１０およびリードフレーム３０の部分が多くなり、短絡防止に好ましくない。その点、本実施形態によれば、そのような問題を回避でき、好ましい。また、本実施形態は、上記各実施形態と組み合わせて適用が可能である。

（第５実施形態）
図１０は、本発明の第５実施形態に係るヒートシンク素材１の概略断面構成を示す図である。

ダイシングカット工程を、ヒートシンク素材１の他面１ｂ側から行う場合には、図１０に示されるように、当該他面１ｂのうちダイシングラインＤＬとなる部位に溝などよりなる外観で認識可能なマーク１５を設けてもよい。それによれば、ダイシングの位置決めが容易になる。また、本実施形態も、上記各実施形態と組み合わせて適用が可能である。

（第６実施形態）
図１１は、本発明の第６実施形態に係る半導体装置の概略断面構成を示す図である。上記図１に示される半導体装置では、すべての部品４０〜４２が、リードフレーム３０のアイランド３１に搭載されていたが、一部の部品は、ダイマウント材６０を介して直接、絶縁層２０に搭載してもよい。

図１１では、セラミック基板４０を搭載するアイランドが省略されたリードフレーム３０を用い、このセラミック基板４０が、ダイマウント材６０を介して直接、絶縁層２０に接着されている。また、絶縁層２０の接着力を用いて、ダイマウント材を介さずに、部品を直接絶縁層２０に搭載してもよい。

（他の実施形態）
なお、半導体装置としては、ヒートシンクの一面上に絶縁層を介してリードフレームを接着し、リードフレームの上に部品を搭載したものを、ヒートシンクの他面が露出するようにモールド樹脂でハーフモールドしてなるものであればよく、上記各図に示した例に限定されるものではない。

たとえば、上記図１では、アイランド３１の上にセラミック基板４０を搭載し、さらにその上に制御素子４１を搭載したが、たとえばセラミック基板４０は省略し、ダイマウント材を介して制御素子４１を直接アイランド３１の上に搭載してもよい。また、ひとつのアイランド３１に１個の部品を搭載することに限らず、１個のアイランド３１に複数の部品が搭載されていてもよい。

また、上記各実施形態の半導体装置は、ハーフモールドのパッケージ構造であることから、成形後のそりが懸念される。そのため、パッケージのそりを考慮し、ヒートシンク厚ｔ１とリードフレーム厚ｔ２の関係は、ｔ１＞４・ｔ２とするのが好ましい。

また、上記図１では、モールド樹脂５０の外周端部のうち端子３２の直上に位置する切り欠かれた部分を介して、端子３２の一部がモールド樹脂５０より露出しており、この露出部を形成するために、上記図５に示したような刃幅の異なるブレードＫ１、Ｋ２を用いたダイシングカットを行ったが、ダイシングカットについては、１種類の刃幅のブレードでカットする通常の方法でもよい。

本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）の上視概略平面図である。 第１実施形態の半導体装置の製造方法の工程図である。 図２に続く製造方法の工程図である。 （ａ）は凹部形成工程におけるヒートシンク素材の概略平面図、（ｂ）は同ヒートシンク素材の概略断面図である。 ダイシングカット工程を示す工程図である。 本発明の第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。 図７に示される半導体装置におけるヒートシンクの単体における一面側の概略平面図である。 本発明の第４実施形態に係る半導体装置の概略平面図である。 本発明の第５実施形態に係るヒートシンク素材の概略断面図である。 本発明の第６実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。

符号の説明

１ ヒートシンク素材
１ａ ヒートシンク素材の一面
１ｂ ヒートシンク素材の他面
３ 金属素材
１０ ヒートシンク
１１ ヒートシンクの一面
１２ ヒートシンクの他面
１３ 凹部
１４ 充填部材
２０ 絶縁層
３０ リードフレーム
４０〜４２ 部品
５０ モールド樹脂

Claims (6)

1. ヒートシンク（１０）の一面（１１）上に電気的に絶縁性の絶縁層（２０）を介してリードフレーム（３０）を接着し、前記リードフレーム（３０）の上に部品（４０〜４２）を搭載し、前記ヒートシンク（１０）の一面（１１）とは反対の他面（１２）が露出するように、前記ヒートシンク（１０）、前記リードフレーム（３０）、前記部品（４０〜４２）をモールド樹脂（５０）で封止してなる半導体装置の製造方法において、
   １個の当該半導体装置を構成する前記ヒートシンク（１０）が複数個連結されてなるヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）において前記ヒートシンク（１０）となる領域の端部であって前記リードフレーム（３０）が位置する部位に、当該一面（１ａ）より凹んだ凹部（１３）を形成する工程と、
   前記ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）上に、前記絶縁層（２０）を介して、金属素材（３）を接着するとともに、前記金属素材（３）をパターニングすることによって、前記金属素材（３）を、１個の当該半導体装置を構成する前記リードフレーム（３０）が複数個連結されてなるリードフレーム素材（３）とする工程と、
   前記リードフレーム素材（３）の上にて個々の前記リードフレーム（３０）の単位毎に前記部品（４０〜４２）を搭載する工程と、
   前記ヒートシンク素材（１）の他面（１ｂ）が露出するように、前記ヒートシンク素材（１）、前記リードフレーム素材（３）、および前記リードフレーム素材（３）上の前記部品（４０〜４２）を、前記モールド樹脂（５０）で封止する工程と、
   しかる後、前記モールド樹脂（５０）、前記リードフレーム素材（３）、前記絶縁層（２０）および前記ヒートシンク素材（１）を、１個の当該半導体装置の単位にダイシングカットすることにより個片化する工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記凹部（１３）は前記ヒートシンク素材（１）の一面に設けられた溝もしくは貫通穴であり、
   前記凹部（１３）の形成工程は、前記ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）上に前記金属素材（３）を接着する工程の前に行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記凹部（１３）の形成後であって、前記ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）上に前記金属素材（３）を接着する工程の前に、前記凹部（１３）に電気的に絶縁性の充填部材（１４）を充填することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記凹部（１３）は前記ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）に設けられた貫通穴であり、
   前記凹部（１３）の形成工程は、前記ヒートシンク素材（１）の一面（１ａ）上に前記金属素材（３）を接着する工程の後に行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記ダイシングカット工程では、当該ダイシングカットにより１個の当該半導体装置の単位に個片化されたワークの当該ダイシングカットにおける切断方向からみたときの平面形状が四角形となるように、カットを行うとともに、
   前記金属素材（３）のパターニングは、前記ワークの四隅部（Ｍ）に前記リードフレーム（３０）が位置しないように行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
6. ヒートシンク（１０）の一面（１１）上に電気的に絶縁性の絶縁層（２０）を介してリードフレーム（３０）を接着し、前記リードフレーム（３０）の上に部品（４０〜４２）を搭載し、前記ヒートシンク（１０）の一面（１１）とは反対の他面（１２）が露出するように、前記ヒートシンク（１０）、前記リードフレーム（３０）、前記部品（４０〜４２）をモールド樹脂（５０）で封止してなる半導体装置において、
   前記ヒートシンク（１０）の一面（１１）の端部のうち前記絶縁層（２０）を介して前記リードフレーム（３０）が隣り合う部位に、前記ヒートシンク（１０）と前記リードフレーム（３０）との距離を大きくするための凹部（１３）を設けたことを特徴とする半導体装置。

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