JP2023045018A - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置および半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】半導体装置の信頼性の向上を図る。【解決手段】半導体装置１０は、放熱板４１と、放熱板４１に形成された絶縁樹脂層４２と、絶縁樹脂層４２の表面の一部である第１領域Ｒ１に下面３３Ｂが接触する金属板３３と、金属板３３の上面３３Ａに接合された電力用半導体チップ１２Ａと、金属板３３に接続された第１リード端子３１と、金属板３３の一部と第１リード端子３１の一部とを覆う第１モールド樹脂５１と、第１モールド樹脂５１とは特性が異なる樹脂材料により形成され、金属板３３の一部と電力用半導体チップ１２と第１リード端子３１の一部とを覆う第２モールド樹脂５２とを備える。第１モールド樹脂５１は、平面視で金属板３３の外周縁と、絶縁樹脂層４２の外周縁の線上または外側とにわたり、その下面５１Ｂは、絶縁樹脂層４２の表面のうち第１領域Ｒ１とは異なる第２領域Ｒ２に接触する。【選択図】図５

Description

本開示は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
従来、モーター駆動用インバータやＤＣ－ＤＣコンバータなどの電力変換装置に適用される半導体装置において、放熱特性および絶縁特性の向上が図られている。例えば、下記特許文献１は、チップを樹脂モールドした半導体装置の製造方法を開示する。特許文献１記載の半導体装置の製造方法は、表面と裏面を備え、ダイパッドを有するフレームを準備する工程と、第１面と第２面を有する絶縁性の樹脂シートを準備する工程と、押さえピンを備えた樹脂封止用金型を準備する工程と、樹脂封止用金型の内部底面に樹脂シートの第２面が接するように、樹脂封止用金型内に樹脂シートを載置する工程と、ダイパッドの表面上にパワーチップを載置する工程と、ダイパッドの裏面が樹脂シートの第１面に接するように、樹脂シートの第１面上にフレームを配置する工程と、押さえピンでダイパッドを樹脂シートに向って押さえ、ダイパッドを固定する工程と、樹脂封止用金型内に封止用樹脂を充填して硬化させる工程と、樹脂封止用金型から半導体装置を取り出す工程とを含む。このように、パワーチップを載置したフレームの裏面に、熱伝導性の高い絶縁性の樹脂シートを接触させて固定することにより、樹脂シートとフレームとを良好に固着させることができ、放熱特性が高くかつ絶縁特性にも優れた半導体装置が得られる。
特開２００５－１２３４９５号公報
上述した従来技術では、樹脂シートの第１面上にダイパッドを有するフレームが配置され、押さえピンでダイパッドおよびフレームが樹脂シートに向かって押された状態で加熱および加圧が行われ、封止用樹脂が硬化される。この時、樹脂シートは半硬化状態であり、フレームが押し込まれることにより樹脂シートが変形する可能性がある。具体的には、フレームの外周縁の直下に位置する樹脂シートの部分が、フレームに対して外方向に押し出されることにより、フレーム側面における樹脂の盛り上がりと、フレームの外周縁の直下に位置する樹脂シートの部分にボイドが発生する可能性がある。フレームの外周縁は、半導体装置が動作している状態において電界が集中する箇所であり、近傍の絶縁樹脂層に欠陥がある場合、絶縁樹脂層の絶縁破壊を招き、半導体装置の信頼性が低下する可能性がある。以上の事情を考慮して、本発明のひとつの態様は、半導体装置の信頼性の向上を目的のひとつとする。
上記課題を解決するために本開示の半導体装置は、放熱板と、前記放熱板に形成された絶縁樹脂層と、第１面と当該第１面とは反対側の第２面とを含み、前記絶縁樹脂層の表面の一部である第１領域に前記第１面が接触する金属板と、前記第２面に接合された第１半導体チップと、前記金属板に接続された第１リード端子と、前記金属板の一部と前記第１リード端子の一部とを覆う第１モールド樹脂と、前記第１モールド樹脂とは特性が異なる樹脂材料により形成され、前記金属板の一部と前記第１半導体チップと前記第１リード端子の一部とを覆う第２モールド樹脂とを具備し、前記第１モールド樹脂は、平面視で前記金属板の外周縁と、前記絶縁樹脂層の外周縁の線上または外側とにわたり、前記第１面と同一面内に位置する第３面を含み、前記第３面は、前記絶縁樹脂層の表面のうち前記第１領域とは異なる第２領域に接触する。
また、本開示の半導体装置の製造方法は、上記半導体装置の製造方法であって、前記金属板の一部と前記リード端子の一部とを第１モールド樹脂で覆う工程と、前記金属板の前記第１面と前記第１モールド樹脂の前記第３面とを樹脂シートに接触させ、前記樹脂シートを硬化させることにより前記絶縁樹脂層を形成する工程と、前記金属板と前記第１半導体チップと前記リード端子の一部とを、第２モールド樹脂で覆う工程と、を含む。
実施形態にかかる半導体装置１０とその周辺構成を含む回路図である。 半導体装置１０の外観の上面図である。 半導体装置１０の外観の側面図である。 半導体装置１０のＡ－Ａ断面図である。 図３の断面図から第２モールド樹脂５２の一部を除去した図である。 図４Ａの第１モールド樹脂５１の内部に配置された第１リード端子３１を透過させた図である。 半導体装置１０のＹ方向に沿った断面図である。 半導体装置１０の製造方法を示すフローチャートである。 半導体装置１０の製造工程を示す図である。 半導体装置１０の製造工程を示す図である。 半導体装置１０の製造工程を示す図である。 半導体装置１０の製造工程を示す図である。 半導体装置１０の製造工程を示す図である。 半導体装置１０の製造工程を示す図である。 半導体装置１０の変形例を示す断面図である。 変形例にかかる半導体装置１０ＡのＸ方向に沿った断面図である。 変形例にかかる半導体装置１０ＢのＸ方向に沿った断面図である。 比較例にかかる半導体装置１００の構成を示す図である。
以下、図面を参照しながら本開示にかかる実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施形態は、本開示の好適な具体例である。このため、以下の実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかし、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
［第１実施形態］
［Ａ．半導体装置１０の回路構成］
図１は、実施形態にかかる半導体装置１０とその周辺構成を含む回路図である。半導体装置１０は、３相モーターＭを駆動するモーター駆動用半導体装置である。半導体装置１０は、電力用半導体チップ１２と、制御用半導体チップ１４（ＨＶＩＣ１４α、ＬＶＩＣ１４β、ＢＳＤ１４γ）とを備える。電力用半導体チップ１２は、第１半導体チップの一例であり、制御用半導体チップ１４は、第２半導体チップの一例である。
本実施形態では、半導体装置１０は、６つの電力用半導体チップ１２α～１２ζを備える。電力用半導体チップ１２は、高圧電極（コレクタ）と低圧電極（エミッタ）と制御電極（ゲート）を有するスイッチング素子（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と、アノード電極とカソード電極を有する整流素子（ダイオード）を有する逆導通スイッチング素子（ＲＣ－ＩＧＢＴ：Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ－ＩＧＢＴ）である。それぞれの電力用半導体チップ１２では、スイッチング素子の高圧電極と整流素子のカソード電極とが接続され、また、スイッチング素子の低圧電極と整流素子のアノード電極とが接続されている。
６つの電力用半導体チップ１２α～１２ζのうち、電力用半導体チップ１２α～１２γは、上アームを構成し、電力用半導体チップ１２δ～１２ζは、下アームを構成する。以下、電力用半導体チップ１２α～１２γを「上アーム半導体素子１２α～１２γ」、電力用半導体チップ１２δ～１２ζを「下アーム半導体素子１２δ～１２ζ」と表記する場合がある。上アーム半導体素子１２α～１２γの低圧電極と、下アーム半導体素子１２δ～１２ζの高圧電極とは接続線で接続されており、直列回路を構成している。この直列回路は、上アーム半導体素子１２α～１２γと下アーム半導体素子１２δ～１２ζとをつなぐ接続線に接続する出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、上アーム半導体素子１２α～１２γの高圧電極に接続する正極直流端子Ｐと、下アーム半導体素子１２δ～１２ζの低圧電極に接続する負極直流端子Ｎ（Ｕ）、Ｎ（Ｖ）、Ｎ（Ｗ）とを有し、ハーフブリッジ回路を構成する。
半導体装置１０は、ハーフブリッジ回路を３回線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）備える。各ハーフブリッジ回路の正極直流端子Ｐは、半導体装置１０の内部で共通接合し、半導体装置１０の外部に設けられた直流電源ＶＤＣの正電圧電極に接続する。各ハーフブリッジ回路の負極直流端子Ｎ（Ｕ）、Ｎ（Ｖ）、Ｎ（Ｗ）は、半導体装置１０の外部で共通接合され、半導体装置１０の外部に設けられた電流検出用抵抗Ｒｄｅｔを介して直流電源ＶＤＣの負電圧電極に接続される。半導体装置１０は、正極直流端子Ｐおよび負極直流端子Ｎ（Ｕ）、Ｎ（Ｖ）、Ｎ（Ｗ）を通じて、直流電源ＶＤＣからの直流電力を受電する。また、出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗは３相モーターＭの各相入力端子Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されており、半導体装置１０は、出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗを通じて３相モーターＭの駆動に必要な電力を供給する。
半導体装置１０は、上アーム半導体素子１２α～１２γのスイッチング素子の駆動状態を制御するハイサイド制御ＩＣ（ＨＶＩＣ：Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）１４αを備える。ＨＶＩＣ１４αのゲート出力端子ＵＯＵＴ，ＶＯＵＴ，ＷＯＵＴは、上アーム半導体素子１２α～１２γのスイッチング素子の制御電極（ゲート電極）に接続する。また、ＨＶＩＣ１４αの第１の基準電位端子ＶＳ１Ｕ，ＶＳ１Ｖ，ＶＳ１Ｗは、上アーム半導体素子１２α～１２γのスイッチング素子の低圧電極（エミッタ）に接続する。ＨＶＩＣ１４αは、ゲート出力端子ＵＯＵＴ，ＶＯＵＴ，ＷＯＵＴと第１の基準電位端子ＶＳ１Ｕ，ＶＳ１Ｖ，ＶＳ１Ｗとの間の電圧を変化させることにより、上アーム半導体素子１２α～１２γのスイッチング素子をオンまたはオフさせる。
また、ＨＶＩＣ１４αのゲート電源端子ＶＢＵ，ＶＢＶ，ＶＢＷは、半導体装置１０の外部に設けられた電源用コンデンサＣＢ（Ｕ），ＣＢ（Ｖ），ＣＢ（Ｗ）の一方の端子に接続する。ＨＶＩＣ１４αの第２の基準電位端子ＶＳ２Ｕ，ＶＳ２Ｖ，ＶＳ２Ｗは、電源用コンデンサＣＢ（Ｕ），ＣＢ（Ｖ），ＣＢ（Ｗ）の他方の端子に接続する。ＨＶＩＣ１４αは、電源用コンデンサＣＢ（Ｕ），ＣＢ（Ｖ），ＣＢ（Ｗ）を上アーム半導体素子１２α～１２γのスイッチング素子のゲート駆動電源として使用する。
また、ＨＶＩＣ１４αの信号入力端子ＵＩＮＨ，ＶＩＮＨ，ＷＩＮＨは、半導体装置１０の外部に設けられた集積演算ユニット（ＭＰＵ：Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）９０の信号出力端子に接続する。ＨＶＩＣ１４αの信号電源端子ＶＣＣＨは、半導体装置１０の外部に設けられた信号用電源Ｖｃｃの正極に接続し、ＨＶＩＣ１４αのグランド端子（ＧＮＤ）は、信号用電源Ｖｃｃの負極に接続する。これにより、ＨＶＩＣ１４αは、ＭＰＵ９０の信号出力端子から出力されたＰＷＭ信号を信号入力端子ＵＩＮＨ，ＶＩＮＨ，ＷＩＮＨで受け、ゲート出力端子ＵＯＵＴ，ＶＯＵＴ，ＷＯＵＴに信号を伝達する。
半導体装置１０は、ブートストラップダイオード（ＢＳＤ：Ｂｏｏｔ Ｓｔｒａｐ Ｄｉｏｄｅ）１４γを更に備える。本実施形態では、半導体装置１０は、ＢＳＤ１４γを３つ備える。ＢＳＤ１４γのアノード側は、ＨＶＩＣ１４αの信号用電源端子（ＶＣＣＨ）と接続する。ＢＳＤ１４γのカソード側は、電源用コンデンサＣＢ（Ｕ），ＣＢ（Ｖ），ＣＢ（Ｗ）の一方の端子と接続する。これにより、ＢＳＤ１４γは、信号用電源ＶＣＣを用いて電源用コンデンサＣＢ（Ｕ），ＣＢ（Ｖ），ＣＢ（Ｗ）を充電する。
半導体装置１０は、下アーム半導体素子１２δ～１２ζのスイッチング素子の駆動状態を制御するローサイド制御ＩＣ（ＬＶＩＣ：Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）１４βを備える。ＬＶＩＣ１４βのゲート出力端子ＵＯＵＴ，ＶＯＵＴ，ＷＯＵＴは、下アーム半導体素子１２δ～１２ζのスイッチング素子の制御電極（ゲート電極）に接続する。ＬＶＩＣ１４βのグランド端子ＧＮＤは、電流検出用抵抗Ｒｄｅｔを介して負極直流端子Ｎ（Ｕ）、Ｎ（Ｖ）、Ｎ（Ｗ）と接続しており、ゲート出力端子ＵＯＵＴ，ＶＯＵＴ，ＷＯＵＴとグランド端子ＧＮＤとの間の電圧を変化させることにより、下アーム半導体素子１２δ～１２ζのスイッチング素子をオンまたはオフさせる。
また、ＬＶＩＣ１４βの信号入力端子ＵＩＮＬ，ＶＩＮＬ，ＷＩＮＬは、ＭＰＵ９０の信号出力端子に接続する。ＬＶＩＣ１４βの信号電源端子ＶＣＣＬは、信号用電源Ｖｃｃの正極に接続する。ＬＶＩＣ１４βのグランド端子ＧＮＤは、信号用電源Ｖｃｃの負極にも接続する。これにより、ＬＶＩＣ１４βは、ＭＰＵ９０の信号出力端子から出力されたＰＷＭ信号をＬＶＩＣ１４βの信号入力端子ＵＩＮＬ，ＶＩＮＬ，ＷＩＮＬで受け、ゲート出力端子ＵＯＵＴ，ＶＯＵＴ，ＷＯＵＴに信号を伝達する。
半導体装置１０は、電流検出用抵抗Ｒｄｅｔにより、ハーフブリッジ回路の各相を流れる電流を検出し、過電流発生時に半導体装置１０を破損から保護する機能を有する。電流検出用抵抗Ｒｄｅｔで検出された電流レベル信号は、電流検出端子ＩＳを介してＬＶＩＣ１４βに伝達される。ＬＶＩＣ１４βは、電流の基準値に基づいて過電流判定を行い、過電流が発生した場合、下アーム半導体素子１２δ～１２ζのスイッチング素子の電流遮断を行う。一方、上アーム半導体素子１２α～１２γのスイッチング素子の保護は、ＭＰＵ９０によって行われる。電流検出用抵抗Ｒｄｅｔで検出された電流レベル信号が、ＭＰＵ９０にも伝達される。ＭＰＵ９０は、基準値に基づいて過電流判定を行い、過電流が発生した場合、上アーム半導体素子１２α～１２γのスイッチング素子の電流遮断を行い、半導体装置１０を保護する。
［Ｂ．半導体装置１０の構成］
図２Ａは、半導体装置１０の外観の上面図、図２Ｂは、半導体装置１０の外観の側面図である。半導体装置１０は、本体部２０と、複数のリード端子（第１リード端子３１および第２リード端子３２）とを備える。複数のリード端子は、本体部２０から露出する。本体部２０は、上面２０Ａ、下面２０Ｂ、１対の側面２０Ｃおよび１対の側面２０Ｄを有する。上面２０Ａと下面２０Ｂは、略長方形を呈する。上面２０Ａの長辺と下面２０Ｂの長辺は同じ長さであるが、上面２０Ａの短辺と下面２０Ｂの短辺とは長さが異なり、下面２０Ｂの短辺が短い。側面２０Ｃは、上面２０Ａの長辺と下面２０Ｂの長辺とを接続する。上述のように、上面２０Ａの短辺と下面２０Ｂの短辺とは長さが異なるため、側面２０Ｃは段差を有する。側面２０Ｄは、上面２０Ａの短辺と下面２０Ｂの短辺とを接続する。
以下、半導体装置１０が配置された空間にＸＹＺ座標を想定する。上面２０Ａおよび下面２０Ｂの長辺はＸ方向に沿って延在する。上面２０Ａおよび下面２０Ｂの短辺はＹ方向に沿って延在する。上面２０Ａおよび下面２０ＢはＺ方向に沿って離隔する。すなわち、Ｚ方向は半導体装置１０の高さ方向である。
本体部２０の表面のうち、上面２０Ａ、側面２０Ｃおよび側面２０Ｄは、全面が後述する第２モールド樹脂５２で構成されている。また、下面２０Ｂは、中央部が後述する放熱板４１（図５参照）の下面４１Ｂで構成され、中央部の周囲は、第２モールド樹脂５２で構成されている。
複数の第１リード端子３１および複数の第２リード端子３２は、側面２０Ｃから本体部２０の外部に露出する。第１リード端子３１は、側面２０ＣからＹ方向に沿って延在するアウターリード部３１１と、アウターリード部３１１の先端から上方に向かって立設する先端部３１２とを有する。第２リード端子３２は、側面２０ＣからＹ方向に沿って延在するアウターリード部３２１と、アウターリード部３２１の先端から上方に向かって立設する先端部３２２とを有する。
図３は、半導体装置１０のＡ－Ａ断面図である。図４Ａは、図３の断面図から第２モールド樹脂５２の一部（後述する開口部５１０内の第２モールド樹脂５２２）を除去した図である。図４Ｂは、図４Ａの第１モールド樹脂５１の内部に配置された第１リード端子３１を透過させた図である。図４Ａではワイヤ３８を図示しており、図４Ｂでは視認性の観点からワイヤ３８の図示を省略している。図４Ａに示す各リード端子（第１リード端子３１および第２リード端子３２）の名称は、図１に示す端子の名称に対応する。図５は、半導体装置１０のＹ方向に沿った断面図である。図５は、半導体装置１０を構成する部材のＹ方向に沿った配置を模式的に示している。図３～図５では、第１リード端子３１の先端部３１２および第２リード端子３２の先端部３２２は、図示を省略している。
図５に示すように、半導体装置１０は、放熱板４１、絶縁樹脂層４２、金属板３３、第１リード端子３１、第２リード端子３２、ワイヤ３８、電力用半導体チップ１２、制御用半導体チップ１４、第１モールド樹脂５１および第２モールド樹脂５２を備える。
放熱板４１は、金属で形成された矩形状の平板（金属板）であり、上面４１Ａと、下面４１Ｂと、側面４１Ｃとを有する。下面４１Ｂは、上面４１Ａと反対側の面である。側面４１Ｃは、上面４１Ａと下面４１Ｂとを接続する。放熱板４１の側面４１Ｃは、放熱板４１の外周面の一例である。放熱板４１は、絶縁樹脂層４２を保護するとともに、電力用半導体チップ１２の駆動により発生する熱を半導体装置１０の外部に放出する。上述のように、放熱板４１の下面４１Ｂは、半導体装置１０の下面２０Ｂを構成する。本実施形態では、半導体装置１０の下面２０Ｂにおいて、放熱板４１の下面４１Ｂと第２モールド樹脂５２とが同一面内に位置する。
なお、本実施形態において、「同一面内」とは、完全に同一の面内に位置する場合のほか、実質的に同一の面内に位置する場合も含むものとする。「面ａと面ｂとが実質的に同一の面内に位置する」とは、例えば面ａと面ｂとの段差が製造誤差の範囲内にある場合である。具体的には、±１０％（より好適には±５％）の範囲内の寸法誤差に起因した段差が面ａと面ｂとの間に存在する場合には、面ａと面ｂとは「段差なく連続する」と解釈される。面ａと面ｂとが段差なく連続する構成によれば、段差部分の応力集中または剛性の不足に起因した破損を抑制できるという利点がある。換言すると、以上に例示した破損の抑制という効果が実現される範囲内であれば、面ａと面ｂとの間に実際には段差がある場合でも「同一面内」と解釈できる。
絶縁樹脂層４２は、絶縁樹脂で形成され、半導体装置１０の内部回路の一部である金属板３３と半導体装置１０の外部に露出する放熱板４１とを絶縁する。絶縁樹脂層４２は、上面４２Ａと、下面４２Ｂと、側面４２Ｃとを有する。下面４２Ｂは、上面４２Ａと反対側の面である。側面４２Ｃは、上面４２Ａと下面４２Ｂとを接続する。絶縁樹脂層４２の上面４２Ａは、絶縁樹脂層４２の表面の一例である。絶縁樹脂層４２の側面４２Ｃは、絶縁樹脂層４２の外周面の一例である。絶縁樹脂層４２の下面４２Ｂは、放熱板４１の上面４１Ａに形成される。絶縁樹脂層４２と放熱板４１とは、平面視で外周縁が重なる。すなわち、絶縁樹脂層４２の側面４２Ｃと放熱板４１の側面４１Ｃとは、同一面内に位置する。本実施形態において、平面視とは、ＸＹ平面に載置された半導体装置１０を、Ｚ方向から見ることをいう。また、平面形状とは、平面視した際の形状を指す。
金属板３３は、金属で形成された板であり、上面３３Ａと、下面３３Ｂと、側面３３Ｃとを有する。下面３３Ｂは、上面３３Ａと反対側の面である。側面３３Ｃは、上面３３Ａと下面３３Ｂとを接続する側面３３Ｃとを有する。金属板３３の上面３３Ａは第２面の一例であり、金属板３３の下面３３Ｂは第１面の一例である。金属板３３の側面３３Ｃは、金属板３３の外周面の一例である。金属板３３の下面３３Ｂは、絶縁樹脂層４２の上面４２Ａに配置される。金属板３３の下面３３Ｂは、絶縁樹脂層４２の上面４２Ａの一部に接触する。
絶縁樹脂層４２の上面４２Ａのうち、金属板３３の下面３３Ｂと接触する領域を第１領域Ｒ１とする。また、絶縁樹脂層４２の上面４２Ａのうち、第１領域Ｒ１以外の領域を第２領域Ｒ２とする。また、金属板３３の上面３３Ａに沿った面を基準面Ｓとする。基準面Ｓは、金属板３３の上面３３Ａを含む平面の一例である。
第１リード端子３１および第２リード端子３２は、外部からの電力または信号を、半導体装置１０の内部の電力用半導体チップ１２および制御用半導体チップ１４に供給する。第１リード端子３１は、半導体装置１０の内部において、電力用半導体チップ１２が接合される金属板３３と一体に形成される。一方、第２リード端子３２は、金属板３３と分離して設けられている。
第１リード端子３１は、上述したアウターリード部３１１および先端部３１２（図２Ａ等参照）の他、アウターリード部３１１の端部のうち先端部３１２とは反対側の端部に接続するインナーリード部３１３を備える。アウターリード部３１１は第１部分の一例であり、インナーリード部３１３は第２部分の一例である。アウターリード部３１１の一部は、半導体装置１０の本体部２０（第２モールド樹脂５２）から露出し、先端部３１２と接続する。インナーリード部３１３は、アウターリード部３１１と金属板３３とを接続する。すなわち、第１リード端子３１は、金属板３３と接続されている。
アウターリード部３１１は、Ｚ方向における本体部２０の略中央部に位置し、金属板３３は、Ｚ方向における半導体装置１０の下部に位置する。すなわち、アウターリード部３１１と金属板３３とは、Ｚ方向に離間している。また、アウターリード部３１１のインナーリード部３１３側の端部の位置と、金属板３３のインナーリード部３１３側の端部の位置は、平面視においてＹ方向にずれている。よって、インナーリード部３１３は、ＸＹ平面に対して傾斜しながらＺ方向に延在する。
アウターリード部３１１は、上面３１１Ａと、上面３１１Ａの反対側の下面３１１Ｂを有する。図２Ｂに示す切断線Ａ－Ａは、アウターリード部３１１の上面３１１Ａに沿っている。インナーリード部３１３は、上面３１３Ａと、上面３１３Ａの反対側の下面３１３Ｂを有する。
第２リード端子３２は、上述したようにアウターリード部３２１および先端部３２２を備える。アウターリード部３２１の一部は、半導体装置１０の本体部２０（第２モールド樹脂５２）から露出し、先端部３２２と接続する。図５に示すように、アウターリード部３２１は、本体部２０のＺ方向の略中央部に位置し、金属板３３とはＺ方向に離れて設けられている。第２リード端子３２も、金属板３３と同種の金属の薄板で形成されている。アウターリード部３２１は、上面３２１Ａと、上面３２１Ａの反対側の下面３２１Ｂを有する。アウターリード部３１１の上面３１１ＡのＺ方向の位置と、アウターリード部３２１の上面３２１Ａの高さは同一である。
電力用半導体チップ１２は、上面１２Ａと、下面１２Ｂと、側面１２Ｃとを有する。下面１２Ｂは、上面１２Ａと反対側に位置する。側面１２Ｃは、上面１２Ａと下面１２Ｂを接続する。電力用半導体チップ１２の下面１２Ｂは、金属板３３の上面３３Ａにはんだ等の接合剤３４を介して接合されている。電力用半導体チップ１２の上面１２Ａには、スイッチング素子の低圧電極（エミッタ）および制御電極（ゲート）と、整流素子のアノード電極とが配置される。下面１２Ｂには、スイッチング素子の高圧電極（コレクタ）と、整流素子のカソード電極が配置される。電力用半導体チップ１２の上面１２Ａには、電力用ワイヤ３８Ａおよび素子間ワイヤ３８Ｃが接続される。
制御用半導体チップ１４は、上面１４Ａと、下面１４Ｂと、側面１４Ｃとを有する。下面１４Ｂは、上面１４Ａと反対側に位置する。側面１４Ｃは、上面１４Ａと下面１４Ｂを接続する。制御用半導体チップ１４は、下面１４Ｂが、アウターリード部３２１の上面３２１Ａに、導電または絶縁性接着剤等の接合剤３５を介して接合されている。制御用半導体チップ１４の上面１４Ａには、制御用ワイヤ３８Ｂおよび素子間ワイヤ３８Ｃが接続される。
ワイヤ３８は、第１リード端子３１、第２リード端子３２、電力用半導体チップ１２および制御用半導体チップ１４を接続する。第１リード端子３１と電力用半導体チップ１２とを接続するワイヤを電力用ワイヤ３８Ａ、第２リード端子３２と制御用半導体チップ１４とを接続するワイヤを制御用ワイヤ３８Ｂ、電力用半導体チップ１２と制御用半導体チップ１４とを接続するワイヤを素子間ワイヤ３８Ｃとする。
第１モールド樹脂５１は、図４Ｂおよび図５に示されるように、上面５１Ａと、下面５１Ｂと、側面５１Ｃと、側面５１Ｄとを有する。下面５１Ｂは、上面５１Ａと反対側に位置する。側面５１Ｃおよび側面５１Ｄは、それぞれ上面５１Ａと下面５１Ｂとを接続する。側面５１Ｃは第１リード端子３１側に位置する面であり、側面５１Ｄは第２リード端子３２側に位置する面である。上面５１Ａは第４面の一例であり、下面５１Ｂは第３面の一例であり、側面５１Ｃおよび５１Ｄは第５面の一例である。
第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、第１リード端子３１のアウターリード部３１１の上面３１１Ａおよび第２リード端子３２のアウターリード部３２１の上面３２１Ａと同一面内に位置する。
また、第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂは、金属板３３の下面３３Ｂと同一面内に位置する。また、第１モールド樹脂５１の外縁、すなわち、平面視における側面５１Ｃおよび側面５１Ｄの位置は、放熱板４１の外縁および絶縁樹脂層４２の外縁の位置（平面視における側面４１Ｃおよび側面４２Ｃの位置）と一致する。なお、第１モールド樹脂５１の外縁の位置は、放熱板４１および絶縁樹脂層４２の外縁の位置よりも外側であってもよい。その場合でも、第１モールド樹脂５１の側面５１Ｃおよび５１Ｄは、第２モールド樹脂５２で覆われているのが好ましい。
図４Ｂに示すように、平面視における第１モールド樹脂５１の中央部には、上面５１Ａから下面５１Ｂに至る開口部５１０が形成されている。開口部５１０の下面５１Ｂ側には、金属板３３の上面３３Ａのうち、少なくとも電力用半導体チップ１２が配置された部分が露出する開口部５１０が形成されている。開口部５１０内には、複数の金属板３３が露出し、各金属板３３に電力用半導体チップ１２が配置されている。開口部５１０が形成される結果、第１モールド樹脂５１の平面形状は、矩形の枠状である。
開口部５１０は、第１モールド樹脂５１の内周面により包囲された空間である。第１モールド樹脂５１の内周面は、壁面５１Ｆおよび５１Ｇを含む。壁面５１Ｆおよび５１Ｇは、上面５１Ａと下面５１Ｂとを接続する平面である。壁面５１Ｆは第１リード端子３１側に位置する面であり、壁面５１Ｇは第２リード端子３２側に位置する面である。
壁面５１Ｆは、インナーリード部３１３の上面３１３Ａを覆い、インナーリード部３１３と略同一角度でＸＹ平面に対して傾斜する。壁面５１Ｇは、壁面５１Ｆと略同一角度でＸＹ平面に対して傾斜する。壁面５１Ｆの傾斜方向と壁面５１Ｇの傾斜方向は逆向きであり、下面５１Ｂから上面５１Ａに近づくほど、開口部５１０のＸＹ平面における断面積が広くなっている。
第２モールド樹脂５２は、半導体装置１０の本体部２０を形成する。第２モールド樹脂５２は、図２Ａ、図２Ｂおよび図５に示す上面２０Ａ、下面２０Ｂ、側面２０Ｃ，２０Ｄを形成する。
第１モールド樹脂５１と第２モールド樹脂５２とは、特性が異なる樹脂材料により形成されている。特性が異なる、とは、樹脂材料の種類が異なる場合のほか、材料としては同種だが配合（例えばフィラー量）が異なる場合も含む。本実施形態では、第１モールド樹脂５１の熱伝導率は、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高い。具体的には、例えば第１モールド樹脂５１として、熱伝導率が２［Ｗ／Ｋ・ｍ］以上の高熱伝導モールド樹脂を使用し、第２モールド樹脂５２として、熱伝導率が１［Ｗ／Ｋ・ｍ］未満の一般的なモールド樹脂を使用する。
また、第１モールド樹脂５１の熱伝導率は、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高く、第１モールド樹脂の熱膨張係数と第２モールド樹脂５２の熱膨張係数とは同一であってよい。なお、本実施形態において、熱膨張係数が「同一」とは、製造誤差の範囲内を含めて実質的に同一であればよい。具体的には、±１０％（より好適には±５％）の範囲であれば、同一と解釈される。
第１モールド樹脂５１および第２モールド樹脂５２は、例えば、主材としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用い、フィラーとしてシリカ、アルミナ、窒化ホウ素などを添加する。例えば、第１モールド樹脂５１と第２モールド樹脂５２は、フィラーが異なる同じエポキシ樹脂であってよい。同じエポキシ樹脂とすることで、第１モールド樹脂５１と第２モールド樹脂５２との接着力が向上し、剥離などによる半導体装置１０の破損を防ぐことができる。この時、第１モールド樹脂５１に含まれるフィラーの割合が、第２モールド樹脂５２に含まれるフィラーの割合より多くてよい。こうすることで、容易に、第１モールド樹脂５１の熱伝導率を、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高くすることができる。また、第１モールド樹脂５１に含まれる窒化ホウ素フィラーの割合が、第２モールド樹脂５２に含まれる窒化ホウ素フィラーの割合より多くてよい。第１モールド樹脂５１に窒化ホウ素フィラーが含まれ、第２モールド樹脂５２には窒化ホウ素フィラーが含まれなくてよい。こうすることで、容易に、第１モールド樹脂５１の熱伝導率を、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高くしつつ、第１モールド樹脂の熱膨張係数と第２モールド樹脂５２の熱膨張係数とを同一にすることができる。
［Ｃ．半導体装置１０の製造方法］
つぎに、図６～図１２を参照して、半導体装置１０の製造方法について説明する。図６は、半導体装置１０の製造方法を示すフローチャートである。まず、図７に示されるように、金属板３３、第１リード端子３１および第２リード端子３２が一体となったリードフレームＦを用意する。金属板３３の上面３３Ａに接合剤３４を介して電力用半導体チップ１２を接合することにより、ワークＷ１を作成する（ステップＳ１：ダイアタッチ工程）。
つぎに、図８に示されるように、ワークＷ１に対して第１モールド樹脂５１を形成することで、ワークＷ２を形成する（ステップＳ２：第１モールド樹脂封止工程）。具体的には、まず、第１モールド樹脂５１用のモールドキャビティ８１にワークＷ１を配置する。モールドキャビティ８１は、上型８１Ａおよび下型８１Ｂにより構成される。つぎに、モールドキャビティ８１内に第１モールド樹脂５１となる液状の樹脂材料５１２を充填する。樹脂材料５１２を硬化させることで、第１モールド樹脂５１が形成され、ワークＷ２が完成する。
つづいて、図９に示されるように、ワークＷ２をモールドキャビティ８１から取り出し、第２リード端子３２のアウターリード部３１１の上面３２１Ａに接合剤３５（絶縁性また導電性接着剤）を介して制御用半導体チップ１４を接合して、ワークＷ３を作成する（ステップＳ３：制御用半導体搭載工程）。ステップＳ１～Ｓ３の順序は入れ替えてもよい。
つぎに、図１０に示されるように、放熱板４１の上面４１Ａに樹脂シート４２０を積層した板状部材８３を用意する。樹脂シート４２０は、半硬化状態（Ｂステージ）である。そして、板状部材８３の樹脂シート４２０側（絶縁樹脂層４２の上面４２Ａに対応する面）に、ワークＷ３を、金属板３３の下面３３Ｂおよび第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂ側が接するように載置し、圧力と温度を加えて一定時間保持する。これにより、樹脂シート４２０が硬化されて絶縁樹脂層４２となり、ワークＷ３と絶縁樹脂層４２と放熱板４１とが固着されたワークＷ４が作成される（ステップＳ４：樹脂シート硬化工程）。
つづいて、図１１に示されるように、ワークＷ４の電力用半導体チップ１２、制御用半導体チップ１４、第１リード端子３１および第２リード端子３２を、ワイヤ３８（３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ）で相互に接続し、ワークＷ５を作成する（ステップＳ５：ワイヤボンディング工程）。
つぎに、図１２に示されるように、ワークＷ５に対して第２モールド樹脂５２を形成することで、ワークＷ６を形成する（ステップＳ６：第２モールド樹脂封止工程）。具体的には、まず、第２モールド樹脂５２用のモールドキャビティ８２にワークＷ５を配置する。モールドキャビティ８２は、上型８２Ａおよび下型８２Ｂにより構成される。つぎに、モールドキャビティ８２内に第２モールド樹脂５２となる液状の樹脂材料５２１を充填する。樹脂材料５２１を硬化させることで、第２モールド樹脂５２が形成され、ワークＷ６が完成する。
最後に、ワークＷ６をモールドキャビティ８２から取り出し、リードフレームＦにおいて一体化している第１リード端子３１および第２リード端子３２のタイバーをカットして、第１リード端子３１と第２リード端子３２とを分離させる（ステップＳ７：リード加工工程）。以上の工程を経て、半導体装置１０が完成する。
［Ｄ．比較例］
図１５は、比較例にかかる半導体装置１００の構成を示す図である。半導体装置１００の構成のうち、実施形態にかかる半導体装置１０と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
半導体装置１００においては、第１モールド樹脂５１が設けられておらず、半導体装置１０において第１モールド樹脂５１が設けられていた部分にも第１モールド樹脂５１が配置されている。よって、図６のステップＳ４に示す樹脂シート硬化工程においては、金属板３３の下面３３Ｂのみが絶縁樹脂層４２を構成する樹脂シートに接する。
この状態で、樹脂シートに対して金属板３３が押し込まれると、金属板３３の下面３３Ｂの外周縁３３Ｅと接する樹脂シートの箇所に押圧力が集中し、この箇所が変形する可能性がある。具体的には、外周縁３３Ｅの直下に位置する樹脂シートの部分が、金属板３３に対して外方向に押し出されることにより、金属板３３側面における樹脂の盛り上がりと、外周縁３３Ｅの直下に位置する樹脂シートの部分にボイドが発生する可能性がある。金属板３３の外周縁３３Ｅは、半導体装置１０が動作している状態において電界が集中する箇所であり、近傍の絶縁樹脂層４２に欠陥がある場合、絶縁樹脂層４２の絶縁破壊を招き、半導体装置１０の信頼性が低下する可能性がある。
［Ｅ．第１モールド樹脂５１の特徴］
実施形態にかかる半導体装置１０は、図１３に示す比較例にかかる半導体装置１００と比較して、半導体装置１０の外面を覆う第２モールド樹脂５２とは特性が異なる第１モールド樹脂５１を具備する点に特徴がある。以下、より具体的に第１モールド樹脂５１と他の構成部の位置関係の特徴について説明する。
［特徴１］第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂと金属板３３の下面３３Ｂとが同一面内に位置する。
図５に示すように、第１モールド樹脂５１は、主に金属板３３の周囲に配置され、金属板３３の一部と第１リード端子３１の一部とを覆う。第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂと金属板３３の下面３３Ｂとは、同一面内に位置する。また、第１モールド樹脂５１の外縁は、絶縁樹脂層４２の外縁と一致するので、絶縁樹脂層４２の上面４２Ａは、第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂまたは金属板３３の下面３３Ｂにより全体が覆われている。
すなわち、第１モールド樹脂５１は、金属板３３の一部と第１リード端子３１の一部とを覆う。第１モールド樹脂５１は、平面視で金属板３３の外周縁と、絶縁樹脂層４２の外周縁の線上または外側とにわたり、金属板３３の下面３３Ｂと同一面内に位置する下面５１Ｂを含む。下面５１Ｂは、絶縁樹脂層４２の表面のうち、第１領域Ｒ１とは異なる第２領域Ｒ２に接触する。
特徴１によれば、金属板３３の一部は第１モールド樹脂５１で覆われており、金属板３３の下面３３Ｂと第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂとは同一面内に位置する。このため、絶縁樹脂層４２に金属板３３を接触させた場合、金属板３３の下面３３Ｂに加えて第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂが絶縁樹脂層４２の上面４２Ａに接触する。よって、比較例のように、絶縁樹脂層４２に金属板３３のみを接触させる場合と比較して、絶縁樹脂層４２と他の部材（金属板３３および第１モールド樹脂５１）との接触面積が大きくなる。図６のステップＳ４（樹脂シート硬化工程）に示すように、樹脂シート４２０を硬化させて絶縁樹脂層４２を形成する際には、樹脂シート４２０に対して、金属板３３の下面３３Ｂおよび第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂ側が接するようにワークＷ３を載置し、圧力と温度を加えて一定時間保持する（図１０参照）。樹脂シート４２０とワークＷ３との接触面積が大きくなることで、ワークＷ３が樹脂シート４２０を押圧する押圧力が分散し、応力の局所的な集中が抑制される。これにより、樹脂シート４２０の局所的な変形を抑制することができる。
特に、比較例のように、樹脂シート４２０に金属板３３の端部が接触すると、端部と接する樹脂シート４２０の箇所に押圧力が集中し、この箇所が変形する可能性がある。半導体装置１０では、金属板３３の下面３３Ｂと同一面内に位置する第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂが、絶縁樹脂層４２（樹脂シート４２０）の外周縁の線上と重なる位置まで延びている。よって、樹脂シート４２０上に金属板３３の端部が位置することがなく、樹脂シート４２０を硬化させる際の変形を防止することができる。
金属板３３の外周縁は、半導体装置１０が動作している状態において電界が集中する箇所である。この箇所の近傍の絶縁樹脂層４２に欠陥がある場合、絶縁樹脂層４２の絶縁破壊を招き、半導体装置の信頼性が低下する可能性がある。特徴１により、金属板３３の外周縁近傍の絶縁樹脂層４２の欠陥を抑制することができ、半導体装置１０の信頼性を向上することができる。
［特徴２］第１モールド樹脂５１の上面５１Ａが下面５１Ｂと平行である。
図５に示すように、第１モールド樹脂５１は、下面５１Ｂとは反対側の上面５１Ａを含み、上面５１Ａは、下面５１Ｂと平行である。図５の例では、第１モールド樹脂５１の上面５１Ａがアウターリード部３１１の上面３１１Ａと同一面内にあるが、特徴２においては、例えば上面５１Ａがアウターリード部３１１の下面３１１Ｂよりも低い位置であってもよい。また、例えば上面５１Ａがアウターリード部３１１の上面３２１Ａよりも高い位置にあり、第１モールド樹脂５１でアウターリード部３１１が覆われていてもよい。
特徴２によれば、第１モールド樹脂５１が、絶縁樹脂層４２と接触する第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂと平行な上面５１Ａを有する。このため、樹脂シート硬化工程（図６のステップＳ４）において、第１モールド樹脂５１の上面５１Ａから面的に押圧力をかけた際に、押圧力が樹脂シート４２０に均一に伝達され、応力の局所的な集中が抑制される。これにより、樹脂シート４２０の変形を抑制することができる。
［特徴３］第１モールド樹脂５１の上面５１Ａが、第１リード端子３１のアウターリード部３１１の上面３１１Ａと同一面内にある。
図５に示すように、第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、第１リード端子３１のアウターリード部３１１の上面３１１Ａと同一平面にある。すなわち、第１リード端子３１は、金属板３３の上面３３Ａを含む基準面Ｓに対して絶縁樹脂層４２とは反対側に離間した位置で、基準面Ｓと平行に延在するアウターリード部３１１と、アウターリード部３１１と金属板３３とを連結するインナーリード部３１３とを含む。第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、アウターリード部３１１において基準面Ｓと反対側に位置する上面３１１Ａと同一平面に位置する。
特徴３によれば、第１モールド樹脂５１の上面５１Ａが、アウターリード部３１１の上面３１１Ａと同一平面に位置する。これにより、樹脂シート硬化工程（図６のステップＳ４）において、加圧箇所を広範かつ自由度高く設定することができ、より安定した押圧力を与えることができる。
［特徴４］インナーリード部３１３の全面が第１モールド樹脂５１で覆われている。
図４Ａおよび図５に示すように、第１リード端子３１のインナーリード部３１３は、全面が第１モールド樹脂５１で覆われている。なお、インナーリード部３１３の全面とは、上面３１３Ａと、下面３１３Ｂと、上面３１３Ａと下面３１３Ｂとを接続する側面とを含むインナーリード部３１３の全体を指す。
特徴４によれば、第１リード端子３１のインナーリード部３１３の全面が第１モールド樹脂５１で覆われているので、第１モールド樹脂５１が第１リード端子３１から剥離するのを抑制することができる。
［特徴５］第１モールド樹脂５１の側面５１Ｃが、第２モールド樹脂５２で覆われている。
図５に示すように、第１モールド樹脂５１は、下面５１Ｂと上面５１Ａとを接続する側面５１Ｃを有し、側面５１Ｃの少なくとも一部が、第２モールド樹脂５２で覆われている。図５の例では、側面５１Ｃの全面が第２モールド樹脂５２で覆われている。また、図５の例では、第２リード端子３２側の側面５１Ｄも、第２モールド樹脂５２で覆われている。
特徴５によれば、第１モールド樹脂５１の側面Ｃの全部が露出する構成と比較して、側面５１Ｃの強度の低下を抑制することができる。また、一般に、熱伝導率が高いモールド樹脂は、熱伝導率が低いモールド樹脂と比較してシールド性能が低い。シールド性能が低いモールド樹脂が半導体装置１０の外面を構成する場合、埃や水蒸気などが半導体装置１０の内部に進入し、内部に封止された部材（第１リード端子３１および第２リード端子３２のうち半導体装置１０の内部に配置された部分、電力用半導体チップ１２、制御用半導体チップ１４など）の腐食や故障が生じる可能性がある。第１モールド樹脂５１の熱伝導率が、第２モールド樹脂５２の熱伝導率と比較して高い場合、第１モールド樹脂５１が半導体装置１０の外面に露出すると、半導体装置１０の耐久性が低下する可能性がある。特徴５のように、第１モールド樹脂５１の側面５１Ｃ，５１Ｄを、相対的にシールド性能が高い第２モールド樹脂５２で覆うことによって、半導体装置１０の耐久性を向上させることができる。
［特徴６］第１リード端子３１側に加えて、第２リード端子３２側にも第１モールド樹脂５１が配置されている。
図４Ａおよび図５に示すように、第１モールド樹脂５１は、金属板３３からみて第１リード端子３１側のみならず、当該金属板３３からみて第２リード端子３２側にも配置されている。すなわち、半導体装置１０は、第２リード端子３２のアウターリード部３２１と、制御用半導体チップ１４と、を備える。第２リード端子３２のアウターリード部３２１と、基準面Ｓに対して絶縁樹脂層４２とは反対側に離間し、かつ、金属板３３を挟んで第１リード端子３１のアウターリード部３１１と反対側の位置で、基準面Ｓと平行に延在する。制御用半導体チップ１４は、基準面Ｓと反対側に位置するアウターリード部３２１の上面３２１Ａに接合されている。第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、制御用半導体チップ１４が接合された第２リード端子３２のアウターリード部３２１の上面３２１Ａと同一面内に位置する。
特徴６によれば、第１モールド樹脂５１の上面５１Ａが、制御用半導体チップ１４が接合された第２リード端子３２のアウターリード部３２１の上面３２１Ａと同一平面に位置する。これにより、樹脂シート硬化工程（図６のステップＳ４）において、金属板３３を挟んだ両側から押圧力をかけることが可能となり、より安定した押圧力を与えることができる。
［特徴７］第１モールド樹脂５１の開口部５１０内に電力用半導体チップ１２を配置している。
図４Ｂに示すように、第１モールド樹脂５１は、上面５１Ａから下面５１Ｂに至る開口部５１０を有し、開口部５１０の下面５１Ｂ側には金属板３３の上面３３Ａが露出し、金属板３３の上面３３Ａのうち開口部５１０内に露出する箇所に電力用半導体チップ１２が接合される。
開口部５１０は、図６のステップＳ２の第１モールド樹脂封止工程において、開口部５１０に対応する形状を有するモールドキャビティ８１を用いることにより形成される。よって、特徴７によれば、電力用半導体チップ１２の配置場所を、簡易な工程で確保することができる。また、開口部５１０が設けられていることにより、電力用半導体チップ１２の周囲に空間が形成され、電力用半導体チップ１２へのワイヤ３８の接続作業（図６のステップＳ５のワイヤボンディング工程）を容易に実行することができる。
［特徴８］開口部５１０が上方に向かって広くなっている。
図５に示すように、第１モールド樹脂５１の上面５１Ａにおける開口部５１０の面積は、下面５１Ｂにおける開口部５１０の面積よりも大きい。
特徴８によれば、第１モールド樹脂５１の上面５１Ａと下面５１Ｂとの間の壁面５１Ｆ，５１Ｇが、上面５１Ａ側に向かって広がる傾斜面となる。よって、第１モールド樹脂５１と絶縁樹脂層４２との接触面積を確保しつつ、電力用半導体チップ１２に対してワイヤ３８を接続する際の作業領域を広く確保し、作業性を向上させることができる。この場合の作業領域とは、例えば、ワイヤ３８を形成する装置が、第１モールド樹脂５１と干渉しないように移動できる空間である。また、第１モールド樹脂５１を成形する際に、モールドキャビティ８１をスムーズに離型させることができる。
［特徴９］第１モールド樹脂５１、放熱板４１および絶縁樹脂層４２の平面形状が同一である。
図５に示すように、第１モールド樹脂５１の外周縁（側面５１ＣのＸＹ平面上の位置）と放熱板４１の外周縁（側面４１ＣのＸＹ平面上の位置）と絶縁樹脂層４２の外周縁（側面４２ＣのＸＹ平面上の位置）とは、平面視で重なる。
特徴９によれば、第１モールド樹脂５１と放熱板４１と絶縁樹脂層４２とを積層する際には、平面形状が同一の部材同士を重ねることとなり、半導体装置１０の成形性を向上させることができる。
［特徴１０］金属板３３の側面３３Ｃが第１モールド樹脂５１で覆われている。
図４Ｂに示すように、金属板３３の側面３３Ｃは第１モールド樹脂５１で覆われている。
特徴１０によれば、金属板３３と第１モールド樹脂５１との間に段差がないので第２モールド樹脂５２による応力集中を低減することができる。
［特徴１１］金属板３３の上面３３Ａの外周縁の少なくとも一部が第１モールド樹脂５１で覆われている。
図５に示すように、金属板３３の上面３３Ａの、第１リード端子３１側の外周縁の少なくとも一部、および、第１リード端子３１側の外周縁と反対側の外周縁の少なくとも一部は、第１モールド樹脂５１で覆われている。
特徴１１によれば、絶縁樹脂層４２からの金属板３３の剥離（浮き上がり）を防止することができる。
なお、図５では、金属板３３がＸ方向に沿って配置されるとともに、金属板３３の上面３３ＡのＸ方向に沿った外周縁が第１モールド樹脂５１で覆われている。金属板３３がＸ方向に沿って配置される場合、金属板３３の上面３３ＡのＹ方向に沿った外周縁は第１モールド樹脂５１で覆われないのが好ましい。これは、金属板３３の上面３３Ａにおける電力用半導体チップ１２の実装領域を、より大きく確保するためである。
また、図５では、金属板３３の上面３３ＡのＸ方向に沿った外周縁の全領域が第１モールド樹脂５１で覆われているが、例えば、図１３に示すように、外周縁の一部のみが第１モールド樹脂５１で覆われていてもよい。図１３の例では、開口部５１０に四角形に露出する金属板３３の上面３３Ａの四隅のみが第１モールド樹脂５１（凸部５１３）で覆われている。このように、金属板３３の外周縁の一部のみを第１モールド樹脂５１で覆うことにより、金属板３３の上面３３Ａにおける電力用半導体チップ１２の実装領域を、より大きく確保することができる。
［特徴１２］放熱板４１の側面４１Ｃが第２モールド樹脂５２で囲われている。
図５に示すように、放熱板４１の側面４１Ｃは第２モールド樹脂５２で覆われている。
特徴１２によれば、放熱板４１の側面４１Ｃが第２モールド樹脂５２で覆われているので、放熱板４１の強度の低下を抑制することができる。
［特徴１３］絶縁樹脂層４２の側面４２Ｃが第２モールド樹脂５２で囲われている。
図５に示すように、絶縁樹脂層４２の側面４２Ｃは第２モールド樹脂５２で覆われている。
特徴１３によれば、絶縁樹脂層４２の側面４２Ｃが第２モールド樹脂５２で覆われているので、絶縁樹脂層４２の強度の低下を抑制することができる。
［特徴１４］半導体装置１０は複数の電力用半導体チップ１２（金属板３３）を有する。
図４Ｂに示すように、絶縁樹脂層４２の上面４２Ａには、複数の金属板３３が接触しており、複数の金属板３３のそれぞれに対応して、複数の第１リード端子３１および複数の第２リード端子３２が設けられており、第１モールド樹脂５１は、複数の金属板３３にわたり一体に形成される。
特徴１４によれば、複数の金属板３３を有する半導体装置１０において、第１モールド樹脂５１を一体で成形するので、複数の金属板３３に対して個別に第１モールド樹脂５１を成形するのと比較して、成形工程を簡素化することができる。
［特徴１５］第１モールド樹脂５１の熱伝導率が、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高い。
上述したように、第１モールド樹脂５１の熱伝導率は、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高い。
特徴１５によれば、電力用半導体チップ１２で発生した熱が金属板３３および第１リード端子３１（インナーリード部３１３およびインナーリード部３１３と接続するアウターリード部３１１の部分）を伝わる過程で、金属板３３および第１リード端子３１を封止する第１モールド樹脂５１にも熱が伝わりやすくなる。これにより、電力用半導体チップ１２で発生した熱が第１リード端子３１を伝って、第１リード端子３１の接続先の他の部材に伝達するのを防止することができる。特に、第１モールド樹脂５１は、放熱板４１と接合する絶縁樹脂層４２と接触する箇所に配置されているので、第２モールド樹脂５２で当該箇所を覆うのと比較して、放熱板４１に伝わる熱の量が多くなり、電力用半導体チップ１２の冷却効果を高めることができる。
一般に、熱伝導率が高いモールド樹脂は、通常の（熱伝導率が一般的な値である）モールド樹脂と比較して高価である。半導体装置１０では、電力用半導体チップ１２に近い部分に第１モールド樹脂５１が用いられ、その他の部分では第２モールド樹脂５２が用いられているので、半導体装置１０の製造コストの上昇を抑えつつ、電力用半導体チップ１２の冷却効果を高めることができる。
［特徴１６］第２モールド樹脂５２で全体が封止されている。
図５に示すように、半導体装置１０は、第２モールド樹脂５２で、放熱板４１の一部と、第１リード端子３１の一部（アウターリード部３１１の一部および先端部３１２）を除いた構成部材が全て覆われている。
特徴１６によれば、放熱板４１の一部と第１リード端子３１の一部以外の構成部材が、第２モールド樹脂５２により覆われているので、第２モールド樹脂５２によって半導体装置１０の本体部２０を形成することができる。また、半導体装置１０の表面が単一のモールド樹脂で形成されているので、複数種類のモールド樹脂が外面に露出する場合と比較して、半導体装置１０の耐久性を向上させることができる。具体的には、例えば、特性が異なる複数種のモールド樹脂の境界が本体部２０の表面に露出する構成では、その境界から両者間に剥離が発生する可能性がある。これに対して、単一のモールド樹脂で連続的に形成された面では境界面が生じないため、半導体装置１０の耐久性を向上させることができる。
特に、熱伝導率が高いモールド樹脂は、伝熱性の低い（通常の）モールド樹脂と比較して、シールド性能が低く、外周に露出すると強度が低下する可能性がある。よって、第１モールド樹脂５１は露出させずに第２モールド樹脂５２で半導体装置１０の全体を封止することで、半導体装置１０の強度を高めることができる。
［特徴１７］放熱板４１の下面４１Ｂが半導体装置１０の表面に露出している。
図５に示すように、絶縁樹脂層４２と反対側の放熱板４１の面、すなわち下面４１Ｂは、半導体装置１０の表面に露出している。上述のように、放熱板４１の下面４１Ｂは、第２モールド樹脂５２とともに本体部２０の下面２０Ｂを構成している。
特徴１７によれば、放熱板４１の下面４１Ｂが半導体装置１０の外部に全面露出するので、電力用半導体チップ１２で発生した熱を、放熱板４１を介して外部に放出しやすくすることができ、半導体装置１０の冷却性能を向上させることができる。
［特徴１８］放熱板４１の下面４１Ｂと第２モールド樹脂５２が同一面内にある。
図５に示すように、第２モールド樹脂５２は、半導体装置１０の外部に露出する放熱板４１の下面４１Ｂと同一面内に位置する面を有する。
特徴１８によれば、第２モールド樹脂５２は、放熱板４１の下面４１Ｂ（絶縁樹脂層４２と反対側の面）と同一面内に位置する面を有するので、この面を下にして半導体装置１０を配置した場合に姿勢が安定するとともに、放熱板４１の側面４１Ｃを保護することができる。
［特徴１９］図６に示すように、半導体装置１０の製造方法は、金属板３３の一部と第１リード端子３１の一部とを第１モールド樹脂５１で覆う第１モールド樹脂封止工程と、金属板３３の下面３３Ｂと第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂとを樹脂シート４２０に接触させ、樹脂シート４２０を硬化させることにより絶縁樹脂層４２を形成する樹脂シート硬化工程と、金属板３３と電力用半導体チップ１２と第１リード端子３１の一部とを、第２モールド樹脂５２で覆う第２モールド樹脂封止工程と、を含む。
特徴１９によれば、第１モールド樹脂５１により金属板３３の一部と第１リード端子３１の一部とを覆った上で、金属板３３の下面３３Ｂと第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂとを樹脂シート４２０に接触させ、樹脂シート４２０を硬化させることにより絶縁樹脂層４２を形成する。金属板３３の下面３３Ｂと第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂとは同一面内に位置するので、樹脂シート４２０に金属板３３を接触させた場合、金属板３３の下面３３Ｂに加えて第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂが樹脂シート４２０の表面に接触する。よって、樹脂シート４２０に金属板３３のみを接触させる場合と比較して、樹脂シート４２０と他の部材（金属板３３および第１モールド樹脂５１）との接触面積が大きくなり、接触時の押圧力を分散させることができる。
特に、図６のステップＳ４で説明したように、絶縁樹脂層４２は、半硬化状態の樹脂シート４２０に対して加圧および加熱を行って硬化させることにより形成する。この時、樹脂シート４２０に金属板３３の端部が接触すると、端部と接する樹脂シート４２０の箇所に押圧力が集中し、この箇所が変形する可能性がある。特徴１９の製造方法によれば、金属板３３の下面３３Ｂと同一面内に位置する第１モールド樹脂５１の下面５１Ｂが、絶縁樹脂層４２（樹脂シート４２０）の外周縁の線上と重なる位置まで延びている。よって、樹脂シート４２０上に金属板３３の端部が位置することがなく、樹脂シート４２０を硬化させる際の変形を防止することができる。上述したように、金属板３３の外周端部は、実動作状態において電界が集中する箇所であるが、近傍の絶縁樹脂層４２の欠陥を抑制することができ、半導体装置１０の信頼性を向上することができる。
［変形例］
図１４Ａは、変形例にかかる半導体装置１０ＡのＸ方向に沿った断面図であり、図１４Ｂは、変形例にかかる半導体装置１０ＢのＸ方向に沿った断面図である。半導体装置１０Ａおよび１０Ｂの構成のうち、実施形態にかかる半導体装置１０と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図１４Ａに示す半導体装置１０Ａにおいては、半導体装置１０と同様に、放熱板４１上に配置された絶縁樹脂層４２の上に、複数の金属板３３が配置されている。隣り合う金属板３３の間の領域、より詳細には、隣り合う金属板３３の側面３３Ｃに挟まれた領域Ｒ３には、第１モールド樹脂５１が配置されている。ここで、実施形態にかかる半導体装置１０では、隣り合う金属板３３の間の領域に配置された第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、金属板３３の上面３３Ａと同一平面に位置した。これに対して、半導体装置１０Ａでは、隣り合う金属板３３の間の領域に配置された第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、金属板３３の上面３３Ａに対して凸状を呈している。また、図１４Ｂに示す半導体装置１０Ａでは、隣り合う金属板３３の間の領域に配置された第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、金属板３３の上面３３Ａに対して凹状を呈している。
すなわち、変形例にかかる半導体装置１０Ａおよび１０Ｂにおいて、隣り合う金属板３３の側面３３Ｃに挟まれた領域は、第１モールド樹脂５１に覆われている。側面３３Ｃに挟まれた領域の第１モールド樹脂５１の表面は、金属板３３の上面３３Ａに対して凹状または凸状である。
変形例にかかる半導体装置１０によれば、金属板３３間の第１モールド樹脂５１の上面５１Ａが平坦面である場合と比較して、金属板３３間の沿面距離が長くなり、絶縁性を高めることができる。
１０…半導体装置、１２（１２α～１２ζ）…電力用半導体チップ、１４（１４α～１４γ）…制御用半導体チップ、２０…本体部、３１…第１リード端子、３２…第２リード端子、３３…金属板、３４…接合剤、３５…接合剤、３８（３８Ａ～３８Ｃ）…ワイヤ、４１…放熱板、４２…絶縁樹脂層、５１…第１モールド樹脂、５１０…開口部、５２…第２モールド樹脂、８１，８２…モールドキャビティ、８３…板状部材、３１１，３２１…アウターリード部、３１２，３２２…先端部、３１３…インナーリード部、４２０…樹脂シート、５１０…開口部。
金属板３３は、金属で形成された板であり、上面３３Ａと、下面３３Ｂと、側面３３Ｃとを有する。下面３３Ｂは、上面３３Ａと反対側の面である。側面３３Ｃは、上面３３Ａと下面３３Ｂとを接続する。金属板３３の上面３３Ａは第２面の一例であり、金属板３３の下面３３Ｂは第１面の一例である。金属板３３の側面３３Ｃは、金属板３３の外周面の一例である。金属板３３の下面３３Ｂは、絶縁樹脂層４２の上面４２Ａに配置される。
金属板３３の下面３３Ｂは、絶縁樹脂層４２の上面４２Ａの一部に接触する。
図４Ｂに示すように、平面視における第１モールド樹脂５１の中央部には、上面５１Ａから下面５１Ｂに至る開口部５１０が形成されている。開口部５１０の下面５１Ｂ側には、金属板３３の上面３３Ａのうち、少なくとも電力用半導体チップ１２が配置された部分が露出する。開口に５１０内には、複数の金属板３３が露出し、各金属板３３に電力用半導体チップ１２が配置されている。開口部５１０が形成される結果、第１モールド樹脂５１の平面形状は、矩形の枠状である。
また、第１モールド樹脂５１の熱伝導率は、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高く、第１モールド樹脂５１の熱膨張係数と第２モールド樹脂５２の熱膨張係数とは同一であってよい。なお、本実施形態において、熱膨張係数が「同一」とは、製造誤差の範囲内を含めて実質的に同一であればよい。具体的には、±１０％（より好適には±５％）の範囲であれば、同一と解釈される。
第１モールド樹脂５１および第２モールド樹脂５２は、例えば、主材としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用い、フィラーとしてシリカ、アルミナ、窒化ホウ素などを添加する。例えば、第１モールド樹脂５１と第２モールド樹脂５２は、フィラーが異なる同じエポキシ樹脂であってよい。同じエポキシ樹脂とすることで、第１モールド樹脂５１と第２モールド樹脂５２との接着力が向上し、剥離などによる半導体装置１０の破損を防ぐことができる。この時、第１モールド樹脂５１に含まれるフィラーの割合が、第２モールド樹脂５２に含まれるフィラーの割合より多くてよい。こうすることで、容易に、第１モールド樹脂５１の熱伝導率を、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高くすることができる。また、第１モールド樹脂５１に含まれる窒化ホウ素フィラーの割合が、第２モールド樹脂５２に含まれる窒化ホウ素フィラーの割合より多くてよい。第１モールド樹脂５１に窒化ホウ素フィラーが含まれ、第２モールド樹脂５２には窒化ホウ素フィラーが含まれなくてよい。こうすることで、容易に、第１モールド樹脂５１の熱伝導率を、第２モールド樹脂５２の熱伝導率よりも高くしつつ、第１モールド樹脂５１の熱膨張係数と第２モールド樹脂５２の熱膨張係数とを同一にすることができる。
半導体装置１００においては、第１モールド樹脂５１が設けられておらず、半導体装置１０において第１モールド樹脂５１が設けられていた部分にも第２モールド樹脂５２が配置されている。よって、図６のステップＳ４に示す樹脂シート硬化工程においては、金属板３３の下面３３Ｂのみが絶縁樹脂層４２を構成する樹脂シートに接する。
この状態で、樹脂シートに対して金属板３３が押し込まれると、金属板３３の下面３３Ｂの外周縁３３Ｅと接する樹脂シートの箇所に押圧力が集中し、この箇所が変形する可能性がある。具体的には、外周縁３３Ｅの直下に位置する樹脂シートの部分が、金属板３３に対して外方向に押し出されることにより、金属板３３側面における樹脂の盛り上がりと、外周縁３３Ｅの直下に位置する樹脂シートの部分にボイドが発生する可能性がある。金属板３３の外周縁３３Ｅは、半導体装置１００が動作している状態において電界が集中する箇所であり、近傍の絶縁樹脂層４２に欠陥がある場合、絶縁樹脂層４２の絶縁破壊を招き、半導体装置１００の信頼性が低下する可能性がある。
［Ｅ．第１モールド樹脂５１の特徴］
実施形態にかかる半導体装置１０は、図１５に示す比較例にかかる半導体装置１００と比較して、半導体装置１０の外面を覆う第２モールド樹脂５２とは特性が異なる第１モールド樹脂５１を具備する点に特徴がある。以下、より具体的に第１モールド樹脂５１と他の構成部の位置関係の特徴について説明する。
［特徴２］
第１モールド樹脂５１の上面５１Ａが下面５１Ｂと平行である。
図５に示すように、第１モールド樹脂５１は、下面５１Ｂとは反対側の上面５１Ａを含み、上面５１Ａは、下面５１Ｂと平行である。図５の例では、第１モールド樹脂５１の上面５１Ａがアウターリード部３１１の上面３１１Ａと同一面内にあるが、特徴２においては、例えば上面５１Ａがアウターリード部３１１の下面３１１Ｂよりも低い位置であってもよい。また、例えば上面５１Ａがアウターリード部３１１の上面３１１Ａよりも高い位置にあり、第１モールド樹脂５１でアウターリード部３１１が覆われていてもよい。
特徴５によれば、第１モールド樹脂５１の側面５１Ｃの全部が露出する構成と比較して、側面５１Ｃの強度の低下を抑制することができる。また、一般に、熱伝導率が高いモールド樹脂は、熱伝導率が低いモールド樹脂と比較してシールド性能が低い。シールド性能が低いモールド樹脂が半導体装置１０の外面を構成する場合、埃や水蒸気などが半導体装置１０の内部に進入し、内部に封止された部材（第１リード端子３１および第２リード端子３２のうち半導体装置１０の内部に配置された部分、電力用半導体チップ１２、制御用半導体チップ１４など）の腐食や故障が生じる可能性がある。第１モールド樹脂５１の熱伝導率が、第２モールド樹脂５２の熱伝導率と比較して高い場合、第１モールド樹脂５１が半導体装置１０の外面に露出すると、半導体装置１０の耐久性が低下する可能性がある。特徴５のように、第１モールド樹脂５１の側面５１Ｃ，５１Ｄを、相対的にシールド性能が高い第２モールド樹脂５２で覆うことによって、半導体装置１０の耐久性を向上させることができる。
［特徴６］第１リード端子３１側に加えて、第２リード端子３２側にも第１モールド樹脂５１が配置されている。
図４Ａおよび図５に示すように、第１モールド樹脂５１は、金属板３３からみて第１リード端子３１側のみならず、当該金属板３３からみて第２リード端子３２側にも配置されている。すなわち、半導体装置１０は、第２リード端子３２のアウターリード部３２１と、制御用半導体チップ１４と、を備える。第２リード端子３２のアウターリード部３２１は、基準面Ｓに対して絶縁樹脂層４２とは反対側に離間し、かつ、金属板３３を挟んで第１リード端子３１のアウターリード部３１１と反対側の位置で、基準面Ｓと平行に延在する。制御用半導体チップ１４は、基準面Ｓと反対側に位置するアウターリード部３２１の上面３２１Ａに接合されている。第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、制御用半導体チップ１４が接合された第２リード端子３２のアウターリード部３２１の上面３２１Ａと同一面内に位置する。
図１４Ａに示す半導体装置１０Ａにおいては、半導体装置１０と同様に、放熱板４１上に配置された絶縁樹脂層４２の上に、複数の金属板３３が配置されている。隣り合う金属板３３の間の領域、より詳細には、隣り合う金属板３３の側面３３Ｃに挟まれた領域Ｒ３には、第１モールド樹脂５１が配置されている。ここで、実施形態にかかる半導体装置１０では、隣り合う金属板３３の間の領域に配置された第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、金属板３３の上面３３Ａと同一平面に位置した。これに対して、半導体装置１０Ａでは、隣り合う金属板３３の間の領域に配置された第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、金属板３３の上面３３Ａに対して凸状を呈している。また、図１４Ｂに示す半導体装置１０Ｂでは、隣り合う金属板３３の間の領域に配置された第１モールド樹脂５１の上面５１Ａは、金属板３３の上面３３Ａに対して凹状を呈している。
変形例にかかる半導体装置１０Ａおよび１０Ｂによれば、金属板３３間の第１モールド樹脂５１の上面５１Ａが平坦面である場合と比較して、金属板３３間の沿面距離が長くなり、絶縁性を高めることができる。
１０…半導体装置、１２（１２α～１２ζ）…電力用半導体チップ、１４（１４α～１４γ）…制御用半導体チップ、２０…本体部、３１…第１リード端子、３２…第２リード端子、３３…金属板、３４…接合剤、３５…接合剤、３８（３８Ａ～３８Ｃ）…ワイヤ、４１…放熱板、４２…絶縁樹脂層、５１…第１モールド樹脂、５１０…開口部、５２…第２モールド樹脂、８１，８２…モールドキャビティ、８３…板状部材、３１１，３２１…アウターリード部、３１２，３２２…先端部、３１３…インナーリード部、４２０…樹脂シート。

Claims (20)

  1. 放熱板と、
    前記放熱板に形成された絶縁樹脂層と、
    第１面と当該第１面とは反対側の第２面とを含み、前記絶縁樹脂層の表面の一部である第１領域に前記第１面が接触する金属板と、
    前記第２面に接合された第１半導体チップと、
    前記金属板に接続された第１リード端子と、
    前記金属板の一部と前記第１リード端子の一部とを覆う第１モールド樹脂と、
    前記第１モールド樹脂とは特性が異なる樹脂材料により形成され、前記金属板の一部と前記第１半導体チップと前記第１リード端子の一部とを覆う第２モールド樹脂とを具備し、
    前記第１モールド樹脂は、
    平面視で前記金属板の外周縁と、前記絶縁樹脂層の外周縁の線上または外側とにわたり、前記第１面と同一面内に位置する第３面を含み、
    前記第３面は、
    前記絶縁樹脂層の表面のうち前記第１領域とは異なる第２領域に接触する、
    半導体装置。
  2. 前記第１モールド樹脂は、
    前記第３面とは反対側の第４面を含み、
    前記第４面は、前記第３面と平行である、
    請求項１記載の半導体装置。
  3. 前記第１リード端子は、
    前記第２面を含む平面に対して前記絶縁樹脂層とは反対側に離間した位置で、前記平面と平行に延在する第１部分と、
    前記第１部分と前記金属板とを連結する第２部分とを含み、
    前記第１モールド樹脂の前記第４面は、前記第１部分において前記平面と反対側に位置する面と同一面内に位置する、
    請求項２記載の半導体装置。
  4. 前記第２部分は、全面が前記第１モールド樹脂で覆われている、
    請求項３記載の半導体装置。
  5. 前記第１モールド樹脂は、
    前記第３面と前記第４面とを接続する第５面を有し、
    前記第５面の少なくとも一部が、前記第２モールド樹脂で覆われている、
    請求項２から４のいずれか１項記載の半導体装置。
  6. 前記第２面を含む平面に対して前記絶縁樹脂層とは反対側に離間し、かつ、前記金属板を挟んで前記第１部分と反対側の位置で、前記平面と平行に延在する第２リード端子と、
    前記平面と反対側に位置する前記第２リード端子の面に接合された第２半導体チップと、を更に具備し、
    前記第１モールド樹脂の前記第４面は、前記第２半導体チップが接合された前記第２リード端子の面と同一面内に位置する、
    請求項１から５のいずれか１項記載の半導体装置。
  7. 前記第１モールド樹脂は、
    前記第４面から前記第３面に至る開口部を有し、
    前記開口部の前記第３面側には前記金属板の前記第２面が露出し、
    前記金属板の前記第２面のうち前記開口部内に露出する箇所に前記第１半導体チップが接合される、
    請求項６記載の半導体装置。
  8. 前記第４面における前記開口部の面積は、前記第３面における前記開口部の面積よりも大きい
    請求項７記載の半導体装置。
  9. 前記第１モールド樹脂の外周縁と前記放熱板の外周縁と前記絶縁樹脂層の外周縁とが、平面視で重なる、
    請求項１から８のいずれか１項記載の半導体装置。
  10. 前記金属板の外周面は前記第１モールド樹脂で覆われている、
    請求項１から９のいずれか１項記載の半導体装置。
  11. 前記金属板の前記第２面の、前記第１リード端子側の外周縁の少なくとも一部、および、前記第１リード端子側の外周縁と反対側の外周縁の少なくとも一部は、前記第１モールド樹脂で覆われている、
    請求項１０のいずれか１項記載の半導体装置。
  12. 前記放熱板の外周面は前記第２モールド樹脂で覆われている
    請求項１から１１のいずれか１項記載の半導体装置。
  13. 前記絶縁樹脂層の外周面は前記第２モールド樹脂で覆われている
    請求項１から１２のいずれか１項記載の半導体装置。
  14. 前記絶縁樹脂層の表面には、複数の金属板が接触しており、
    前記複数の金属板のそれぞれに対応して、複数のリード端子が設けられており、
    前記第１モールド樹脂は、前記複数の金属板にわたり一体に形成される
    請求項１から１３のいずれか１項記載の半導体装置。
  15. 隣り合う前記金属板の外周面に挟まれた領域は、前記第１モールド樹脂に覆われており、
    前記外周面に挟まれた領域の前記第１モールド樹脂の表面は、前記金属板の前記第２面に対して凹状または凸状である、
    請求項１４記載の半導体装置。
  16. 前記第１モールド樹脂の熱伝導率は、前記第２モールド樹脂の熱伝導率よりも高い、
    請求項１から１５のいずれか１項記載の半導体装置。
  17. 前記第２モールド樹脂で、前記放熱板の一部と、前記リード端子の一部を除いた構成部材が全て覆われている、
    請求項１から１６のいずれか１項記載の半導体装置。
  18. 前記絶縁樹脂層と反対側の前記放熱板の面は、前記半導体装置の表面に露出している、
    請求項１から１７のいずれか１項記載の半導体装置。
  19. 前記第２モールド樹脂は、前記半導体装置の外部に露出する前記放熱板の面と同一面内に位置する面を有する、
    請求項１８記載の半導体装置。
  20. 請求項１から１９のいずれか１項記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記金属板の一部と前記リード端子の一部とを前記第１モールド樹脂で覆う工程と、
    前記金属板の前記第１面と前記第１モールド樹脂の前記第３面とを樹脂シートに接触させ、前記樹脂シートを硬化させることにより前記絶縁樹脂層を形成する工程と、
    前記金属板と前記第１半導体チップと前記リード端子の一部とを、前記第２モールド樹脂で覆う工程と、
    を含む半導体装置の製造方法。
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