WO2014148019A1 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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WO2014148019A1
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semiconductor device
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exposed portion
sealing resin
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真二 平光
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株式会社デンソー
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    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor device fixed to an attachment body by a pressurizing mechanism and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 discloses a resin seal that has a notch portion at the outer edge and is fixed by pressure between the screw and the attachment body in a state in which a screw shaft portion is accommodated in the notch portion. Stopped semiconductor devices have been proposed.
  • Patent Document 2 also proposes a semiconductor device in which a resin case is fixed to a metal base plate with mounting bolts.
  • the semiconductor device of Patent Document 1 is configured such that the sealing resin body is constantly pressurized by a screw. For this reason, a creep phenomenon occurs in the encapsulating resin body and it deforms. As a result, there is a possibility that the semiconductor device is not sufficiently fixed to the mounted body. In addition, there is a possibility that sufficient heat radiation cannot be performed accompanying the insufficient fixation.
  • Patent Document 2 it is possible to employ a configuration in which a metal ring is embedded in a case and the metal ring is pressurized by a screw.
  • a metal ring must be prepared separately, which makes it difficult to manufacture the semiconductor device and may increase the cost.
  • the present disclosure aims to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same that can improve the mounting reliability to the mounted body while suppressing the creep phenomenon of the sealing resin body with a simpler configuration.
  • the semiconductor device is fixed to a body to be attached by a pressurizing mechanism, and includes a semiconductor element, an island, a lead for external connection, a sealing resin body, and a reinforcing member.
  • the semiconductor element is fixed to one surface of the island.
  • the lead is electrically connected to the semiconductor element.
  • the sealing resin body integrally seals the semiconductor element, the island, and a part of the lead.
  • the reinforcing member has a first exposed portion, a second exposed portion, a support pin, and a load support portion.
  • the first exposed portion is exposed to the first main surface of the sealing resin body in the thickness direction of the island, and faces the pressure mechanism when being fixed by the pressure mechanism.
  • the second exposed portion is exposed on a second main surface opposite to the first main surface, and faces the attached body when fixed by the pressure mechanism.
  • the support pins protrude outward from the surface of the sealing resin body.
  • the load support part connects the first exposed part and the second exposed part to support a load when fixed by the pressurizing mechanism.
  • the island, the lead, and the reinforcing member are configured as a part of the same lead frame.
  • the semiconductor device has a simple configuration and can improve the mounting reliability to the mounted body while suppressing the creep phenomenon of the sealing resin body.
  • a method of manufacturing a semiconductor device fixed to an attached body by a pressurizing mechanism includes a step of preparing a lead frame, a step of fixing a semiconductor element on an island of the lead frame, Electrically connecting the lead of the lead frame and the semiconductor element, forming a sealing resin body for sealing the semiconductor element and the lead frame, and the lead exposed from the sealing resin body Removing unnecessary portions of the frame.
  • the lead frame including a reinforcing member is prepared together with the island and the lead.
  • the reinforcing member includes a first exposed portion, a second exposed portion, a support pin, and a load support portion.
  • the first exposed portion is exposed to the first main surface of the sealing resin body in the thickness direction of the island, and faces the pressure mechanism when being fixed by the pressure mechanism.
  • the second exposed portion is exposed on a second main surface opposite to the first main surface, and faces the attached body when fixed by the pressure mechanism.
  • the support pins protrude outward from the surface of the sealing resin body.
  • the load support part connects the first exposed part and the second exposed part to support a load when fixed by the pressurizing mechanism.
  • the reinforcing member can be configured as a part of the lead frame that is the same as the island and the lead. That is, the reinforcing member can be formed simultaneously with the processing of the lead frame. For this reason, the processability of the semiconductor device can be improved and the cost can be reduced by reducing the number of steps.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the semiconductor device, the mounted body, and the screw according to the first embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device, the mounted body, and the screw according to the first embodiment, taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a preparation process in the method for manufacturing a semiconductor device.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a fixing step and a connecting step in the method for manufacturing a semiconductor device.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a molding step in the method for manufacturing a semiconductor device.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a removal step in the method for manufacturing a semiconductor device.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a semiconductor device according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of the lead frame according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of a lead frame according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of the lead frame according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of the semiconductor device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the semiconductor device, the mounted body, and the screw according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the semiconductor device, the mounted body, and the screw according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a semiconductor device, a mounted body, and an elastically deformable member according to another embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a semiconductor device, a body to be attached, and a screw according to another embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view of a lead frame according to another embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a semiconductor device, a mounted body, and a screw according to another embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a semiconductor device, a mounted body, and a screw according to another embodiment.
  • the semiconductor device 10 is attached and fixed to an attached body 200 provided with a female screw portion 210 by a screw 300 corresponding to the female screw portion 210.
  • the semiconductor device 10 includes a semiconductor element 20, an island 30 that fixes the semiconductor element 20, and a lead 40 that is electrically connected to the semiconductor element 20 by a wire (not shown).
  • the semiconductor device 10 includes a sealing resin body 50 that integrally seals the semiconductor element 20, the island 30, and a part of the lead 40.
  • the semiconductor device 10 includes a reinforcing member 60 sealed with a sealing resin body 50.
  • the semiconductor element 20 is formed by forming an element such as an insulated gate bipolar transistor or a MOS transistor on a semiconductor chip made of, for example, silicon (Si), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), or the like.
  • the island 30 is made of copper, for example, and is a part of a lead frame 100 described later.
  • the island 30 is separated from an outer frame body 70 of the lead frame 100 described later by cutting the tie bar 31 in the manufacturing process of the semiconductor device 10.
  • the semiconductor element 20 is bonded to the island 30 via a bonding material 21.
  • solder can be used as the bonding material 21.
  • the bonding material 21 may be a metal bonding material such as a sintered material, a metal-organic compound material such as a silver paste, and an organic material such as an adhesive.
  • the heat sink 33 is provided on the surface of the island 30 opposite to the surface on which the semiconductor element 20 is disposed via the insulating adhesive 32 having high thermal conductivity.
  • the lead 40 electrically connects an external circuit (not shown) and the semiconductor element 20.
  • the lead 40 and the semiconductor element 20 are connected to each other by a wire (not shown).
  • the lead 40 is a part of the lead frame 100 and is formed by being separated from the outer frame body 70 of the lead frame 100, similarly to the island 30.
  • the lead 40 is made of copper.
  • the sealing resin body 50 is mainly made of an epoxy organic material, and integrally seals the semiconductor element 20, the island 30, a part of the lead 40, and a part of the reinforcing member 60.
  • the sealing resin body 50 in the present embodiment is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a first main surface 50a and a second main surface 50b positioned opposite to the first main surface 50a. And four side surfaces 50c, 50d, 50e, and 50f connecting the first main surface 50a and the second main surface 50b. Of these side surfaces, the first side surface 50c is formed with a notch 51 in which the shaft portion of the screw 300 is accommodated. A notch 51 is also formed in the second side surface 50d opposite to the first side surface 50c.
  • a notch 51 is provided from the first main surface 50 a to the second main surface 50 b of the sealing resin body 50, and the semiconductor device 10 is attached to the attached body 300 by two screws 300.
  • the notch 51 corresponds to the first insertion part.
  • the reinforcing member 60 is partially exposed on the first main surface 50a of the sealing resin body 50 and partly exposed on the second main surface 50b.
  • the reinforcing member 60 includes a load support portion 63 that connects the first exposed portion 61 and the second exposed portion 62, and a support pin 65 that is connected to the second exposed portion 62 via the connecting portion 64.
  • the support pin 65 in the present embodiment protrudes from the side surface of the sealing resin body 50 from the third side surface 50e different from the first side surface 50c and the second side surface 50d and the fourth side surface 50f opposite thereto.
  • the support pin 65 of the present embodiment protrudes from the third side surface 50e and the fourth side surface 50f that are the same as the surface from which the lead 40 protrudes from the sealing resin body 50.
  • the third side surface 50e and the fourth side surface 50f correspond to the third main surface.
  • the semiconductor device 10 has two reinforcing members 60.
  • the exposed surface 61a of the first exposed portion 61 and the first main surface 50a are flush with each other, and the exposed surface 62a of the second exposed portion 62 and the second major surface 50b are flush with each other. .
  • the reinforcing member 60 in this embodiment is a part of the lead frame 100 and is formed by being separated from the outer frame body 70 of the lead frame 100, similarly to the island 30 and the lead 40.
  • the reinforcing member 60 is formed by bending an integrated plate-like member that is a part of the lead frame 100.
  • each of the two reinforcing members 60 extends from the support pin 65 protruding from the third side surface 50e to the support pin 65 protruding from the fourth side surface 50f by pressing.
  • each of the first exposed portion 61 and the load support portion 63 (shown as ⁇ 1 in FIG. 2) is set to approximately 100 degrees.
  • the angle ⁇ 1 can be set in a range greater than 90 degrees and less than 180 degrees.
  • the reinforcing member 60 in the present embodiment is formed with a notch 66 in the first exposed portion 61 in which the shaft portion of the screw 300 is accommodated.
  • This notch 66 corresponds to a second insertion part.
  • the notch 66 in the first exposed portion is formed corresponding to the notch 51 formed in the sealing resin body 50. It is formed so as to accommodate the shaft portion.
  • These notches 51 and 66 are formed in communication with each other.
  • the exposed surface 61 a exposed on the first main surface 50 a of the first exposed portion 61 and the lower surface 310 of the head of the screw 300 abut.
  • the exposed surface 62a exposed at the second main surface 50d of the second exposed portion 62 abuts on the one surface 220 of the attached body 200.
  • a washer may be interposed between the lower surface 310 of the head of the screw 300 and the exposed surface 61a.
  • a heat radiation adhesive having high thermal conductivity may be interposed between the one surface 220 of the attached body 200 and the exposed surface 62a.
  • a lead frame 100 made of copper is prepared.
  • the lead frame 100 includes an island 30, a lead 40, a reinforcing member 60 and an outer frame body 70, and the island 30, the lead 40 and the reinforcing member 60 are connected to the outer frame body 70.
  • the lead frame 100 prepared in the present embodiment is patterned so that the copper metal plate is patterned so that the island 30, the lead 40, and the reinforcing member 60 have a predetermined surface shape, and the reinforcing member 60 is configured as described above. Processed and formed. In the present embodiment, the notch 66 (second insertion portion) of the reinforcing member 60 is formed in advance in the preparation step.
  • the semiconductor element 20 is bonded to the island 30 via the bonding material 21.
  • the heat sink 33 is joined to the island 30 via the insulating adhesive 32 having a high thermal conductivity.
  • the heat sink 33 is bonded to a surface of the island 30 opposite to the surface where the semiconductor element 20 is bonded.
  • connection process is performed. Specifically, as shown in FIG. 4, the semiconductor element 20 and the lead 40 are electrically connected by a wire (not shown).
  • the notch 51 in the present embodiment may be a mold in which the notch 51 is formed at the time of transfer molding, or may be formed by a drill or the like after being formed into a rectangular parallelepiped. As an example, in this embodiment, the notch 51 is formed by preparing a mold in which the notch 51 is formed during transfer molding.
  • a removal process is performed. Of the lead frame 100 exposed from the sealing resin body 50, unnecessary portions including the outer frame body 70 are removed. After the removing step, as shown in FIG. 6, the lead 40 protrudes from the third side surface 50e and the fourth side surface 50f of the sealing resin body 50, and the support pin 65 constituting the reinforcing member 60 is also the third side surface. 50e and the fourth side surface 50f project outside. Further, a part of the first exposed portion 61 (exposed surface 61a) is exposed to the first main surface 50a, and a part of the second exposed portion 62 (exposed surface 62a) is also exposed to the second main surface 50b.
  • the support pin 65 connects the first main surface 50a of the sealing resin body 50 where the first exposed portion 61 is exposed and the second main surface 50b of the sealing resin body 50 where the second exposed portion 62 is exposed. Projecting from the third side surface 50e and the fourth side surface 50f.
  • the first exposed portion 61 directly receives the fixing pressure by tightening the screw 300
  • the second exposed portion 62 receives the fixing pressure from the mounted body 200.
  • the load support portion 63 supports the load that the first exposed portion 61 and the second exposed portion 62 receive by tightening the screw 300. Since the sealing resin body 50 does not handle all the loads between the screw 300 and the mounted body 200, it is possible to prevent the sealing resin body 50 from generating a creep phenomenon when being fixed by the screw 300. it can. Therefore, the mounting reliability of the semiconductor device 10 to the mounted body 200 can be improved.
  • the reinforcing member 60 is configured as a part of the same lead frame 100 as the island 30 and the lead 40, the reinforcing member 60 can be formed simultaneously with the processing of the lead frame. That is, in the preparation process, the island 30, the lead 40, and the reinforcing member 60 can be formed simultaneously. For this reason, it is not necessary to prepare and process the reinforcing member 60 separately, and the reinforcing member 60 can be formed with a simpler configuration. In other words, the processability of the semiconductor device 10 can be improved, and the cost can be reduced by reducing the number of processes.
  • the rigidity of the sealing resin body 50 is increased by sealing the reinforcing member 60 inside the sealing resin body 50.
  • a through-hole 52 that accommodates the shaft portion of the screw 300 is a sealing resin body. 50.
  • a through hole 67 is formed in the reinforcing member 60 instead of the notch 66.
  • the through hole 67 is provided at a position corresponding to the through hole 52, and the same screw 300 is accommodated in the through holes 52 and 67. That is, the through hole 52 is provided from the first main surface 50 a to the second main surface 50 b of the sealing resin body 50, and is attached to the attached body 300 by the two screws 300.
  • the through hole 52 corresponds to the first insertion part
  • the through hole 67 corresponds to the second insertion part.
  • the shape of the portion in which the shaft portion of the screw 300 is accommodated may be cylindrical through holes 52 and 67, and the notches 51 and 66 as in the first embodiment. It may be. It should be noted that the notches 51 and 66 as in the first embodiment are easier to mold at the time of molding than the case of the through holes 52 and 67, and the processability of the semiconductor device 10 is improved. Can be made.
  • the semiconductor device 10 according to the second embodiment of the present disclosure will be described below.
  • the both-end supported structure mode in which the support pins 65 constituting the reinforcing member 60 are connected to the outer frame body 70 at two locations is shown.
  • the reinforcing member 60 formed by pressing an integral plate-like member is cantilevered with respect to the outer frame body 70 of the lead frame 100. ing.
  • the component except the reinforcement member 60 is the same as that of 1st Embodiment, description is omitted.
  • the reinforcing member 60 in this embodiment is a load that connects one first exposed portion 61, two second exposed portions 62, and the first exposed portion 61 and the second exposed portion 62. And a support part 63.
  • one second exposed portion 62 is connected to the support pin 65 via the connecting portion 64.
  • the support pins 65 are connected to the outer frame body 70, thereby forming the lead frame 100 in which the reinforcing member 60 is cantilevered with respect to the outer frame body 70.
  • the reinforcing member 60 when the reinforcing member 60 is formed by press working in the preparation step, the tensile stress between the support pin 65 of the reinforcing member 60 and the outer frame body 70 can be relaxed. Therefore, unintended deformation of the outer frame body 70 can be suppressed in the preparation process.
  • the reinforcing member 60 protrudes from one surface of the sealing resin body 50 for each reinforcing member 60 after the molding process.
  • the support pin 65 in the present embodiment protrudes from the third side surface 50e.
  • the first exposed portion 61 of the reinforcing member 60 and the outer frame body 70 are connected via a support pin 65 and a connecting portion 64.
  • This configuration is also a configuration in which the reinforcing member 60 is cantilevered with respect to the outer frame body 70.
  • the support pins 65 of the reinforcing member 60 and the outer frame body 70 are Can be relaxed.
  • the support pins 65 protrude from the first side surface 50c and the second side surface 50d.
  • the third main surface refers to the first side surface 50c and the second side surface 50d.
  • the reinforcing member 60 in this embodiment is a load that connects one first exposed portion 61, two second exposed portions 62, and the first exposed portion 61 and the second exposed portion 62. And a support part 63.
  • the first exposed portion 61 is connected to the island 30, and the island 30 and the reinforcing member 60 are integrally formed.
  • the island 30 is connected to the outer frame body 70 via the tie bar 31. That is, the reinforcing member 60 is formed as a part of the island 30.
  • the island 30 in the present embodiment corresponds to a connecting portion that connects the reinforcing member 60 and the tie bar 31, and the tie bar 31 corresponds to a support pin.
  • the semiconductor device 10 according to the fourth embodiment of the present disclosure will be described below.
  • the exposed surface 61a exposed to the first main surface 50a is substantially rectangular as shown in FIGS. An example is given.
  • the outline of the exposed surface 61a of the reinforcing member 60 according to the present embodiment has at least one corner, and the inner angle at the corner is larger than 180 degrees.
  • the contour of the exposed surface 61a of the reinforcing member 60 is a concave polygon that does not include an arc-shaped contour.
  • the semiconductor device 10 has the same configuration as that of the modified example of the first embodiment except for the shape of the exposed surface 61a, and has through holes 52 and 67 for accommodating the screws 300.
  • the exposed surface 61a has a cross shape. More specifically, it forms a so-called iron cross shape in which some internal angles (indicated as ⁇ 2 in FIG. 11) constituting the cross are larger than 270 degrees. And the through-holes 52 and 67 are arrange
  • the exposed surface 61 a of the first exposed portion 61 receives a moment of force around the axis of the screw 300 due to the tightening of the screw 300 when the semiconductor device 10 is fixed to the mounted body 200 by the screw 300.
  • the first exposed portion 61 bites into the sealing resin body 50 and receives a drag force from the sealing resin body 50.
  • the reinforcing member 60 can be securely fixed without causing unintended deformation.
  • a recess 53 is formed in the first main surface 50 a of the sealing resin body 50, and the reinforcing member 60 is formed in the bottom 53 a of the recess 53 in the first embodiment.
  • the exposed surface 61a of the exposed portion 61 is exposed. Then, the screw 300 is housed and fixed inside the recess 53 as a result of being tightened.
  • the load supporting portion 63 of the reinforcing member 60 can be shortened in the thickness direction of the island 30, that is, in the thickness direction of the sealing resin body 50, and the strength against pressurization is higher than that of each of the above-described embodiments. Can be strong.
  • the load support portion 63 is shortened, the physique of the reinforcing member 60 can be reduced in the direction orthogonal to the third side surface 50e. Thereby, the physique of the semiconductor device 10 whole can be made small.
  • the screw 300 is housed in the recess 53, the head of the screw 300 does not protrude when the semiconductor device 10 is fixed, and the housing property of the semiconductor device 10 in the housing or the like is improved. be able to.
  • the number of screws 300 is not limited to the above example.
  • the notch 51 and the through-hole 52 may be mixed.
  • the notch 66 and the through-hole 67 may coexist also about the 2nd insertion part similarly to the 1st insertion part.
  • the mode in which the pressurizing mechanism is the screw 300 is shown, but the present invention is not limited to the above example.
  • FIG. 13 it is needless to say that the present disclosure can be applied to a state in which the semiconductor device 10 is fixed by pressurization using an elastically deformable member 400 such as a spring.
  • the first exposed portion 61 of the reinforcing member 60 is pressurized by receiving a drag force from the elastically deformable member 400, and the entire semiconductor device 10 is sandwiched between the member 400 and the mounted body 200. Is done.
  • the embodiment is not limited to the above example, and the first embodiment There is no limitation on the number of the exposed portions 61 and the second exposed portions 62.
  • the reinforcing member 60 may include three first exposed portions 61 and four second exposed portions 62.
  • the semiconductor device 10 is fixed to the attached body 200 by three screws 300 corresponding to the first exposed portion 61. With such a configuration, the semiconductor device 10 can be fixed by a plurality of pressurizing mechanisms (screws 300), so that the mounting reliability can be further improved.
  • the reinforcing member 60 has a first exposed portion 61, a load supporting portion 63, and a second exposed portion 62 which are continuously formed in a substantially U shape. You can also make it.
  • the physique of the reinforcing member 60 can be made smaller in the protruding direction of the support pin 65 than in the first embodiment, and thus the physique of the sealing resin body 50 can be reduced. it can. Accordingly, the overall size of the semiconductor device 10 can be reduced.
  • molded by the rectangular parallelepiped shape are exposed.
  • the shape of the sealing resin body 50 is not limited to a rectangular parallelepiped, and the support pin 65 does not need to protrude from the plane.
  • the present disclosure can also be applied to a case where the sealing resin body 50 is formed in a hexagonal column shape as a cross section parallel to the first side surface 50 c.
  • the support pin 65 protrudes from the edge portion (shown as E in FIG. 16) of the sealing resin body 50. Further, the place where the support pin 65 protrudes is not limited to the above example. For example, as shown in FIG. 17, the support pin 65 protrudes from the first main surface 50a of the sealing resin body 50. It is good.
  • the exposed surface 61a of the first exposed portion 61 and the exposed surface 62a of the second exposed portion 62 are arranged so as to be flush with the surface of the sealing resin body 50.
  • the first exposed portion 61 and the second exposed portion 62 may protrude from the sealing resin body 50. That is, at least a part of the first exposed portion 61 and the second exposed portion 62 is exposed to the outside of the sealing resin body 50, and the reinforcing member 60 is covered with the pressurizing mechanism (the screw 300 or the elastically deformable member 400). What is necessary is just a structure clamped between the attachment bodies 300.

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Abstract

　半導体装置は、半導体素子（２０）と、半導体素子が固定されるアイランド（３０）と、外部接続用のリード（４０）と、補強部材（６０）と、前記要素を一体的に封止する封止樹脂体（５０）とを備える。前記補強部材は、前記封止樹脂体の第１主面（５０ａ）に露出された第１露出部（６１）と、前記第１主面と反対の第２主面（５０ｂ）に露出された第２露出部（６２）と、前記封止樹脂体の表面から外部に突出する支持ピン（３１、６５）と、前記第１露出部と前記第２露出部とを連結する荷重支持部（６３）と、を有する。前記アイランド、前記リードおよび前記補強部材は、同一のリードフレームの一部として構成されている。

Description

半導体装置およびその製造方法 関連出願の相互参照
　本開示は、２０１３年３月２０日に出願された日本出願番号２０１３－５７４４８号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、加圧機構によって被取付体に固定される半導体装置およびその製造方法に関する。
　半導体装置の固定や放熱のため、螺子などの加圧機構により被取付体に固定される半導体装置が知られている。例えば、特許文献１には、外縁に切欠き部を有し、この切欠き部に螺子の軸部が収容された状態で、螺子と被取付体との間に加圧によって固定される樹脂封止された半導体装置が提案されている。また、特許文献２にも、樹脂製のケースが取付けボルトにより金属ベース板に固定される半導体装置が提案されている。
　特許文献１の半導体装置は、螺子によって封止樹脂体が常時加圧される構成となっている。このため、封止樹脂体にクリープ現象が生じて変形してしまう。これにより、半導体装置の被取付体への固定が不十分になる虞があった。また、固定が不十分になることに付随して、十分な放熱ができなくなる虞があった。
　この問題の解決には、特許文献２に記載があるように、ケースに金属リングを埋め込み、この金属リングが螺子による加圧を受ける構成を採用することができる。しかしながら、この構成では、金属リングを別途用意しなければならず、半導体装置の製造を困難にするとともに、コストの増大に繋がる虞がある。
日本特開２００６－２３７３０５号公報 日本特開平３－３２０４６号公報
　本開示は、より簡素な構成で、封止樹脂体のクリープ現象を抑制しつつ被取付体への取付信頼性を向上させることのできる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様による半導体装置は、加圧機構により被取付体に固定され、半導体素子と、アイランドと、外部接続用のリードと、封止樹脂体と、補強部材とを供える。前記アイランドの一面には、前記半導体素子が固定される。前記リードは、前記半導体素子と電気的に接続される。前記封止樹脂体は、前記半導体素子、前記アイランドおよび前記リードの一部を一体的に封止する。
　前記補強部材は、第１露出部と、第２露出部と、支持ピンと、荷重支持部とを有する。前記第１露出部は、前記アイランドの厚み方向において、前記封止樹脂体の第１主面に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記加圧機構と対向する。前記第２露出部は、前記第１主面と反対の第２主面に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記被取付体と対向する。前記支持ピンは、前記封止樹脂体の表面から外部に突出する。前記荷重支持部は、前記第１露出部と前記第２露出部とを連結して前記加圧機構による固定の際の荷重を支持する。前記アイランド、前記リードおよび前記補強部材は、同一のリードフレームの一部として構成されている。
　前記半導体装置は、簡素な構成で、封止樹脂体のクリープ現象を抑制しつつ被取付体への取付信頼性を向上させることができる。
　本開示の別の態様によれば、加圧機構により被取付体に固定される半導体装置の製造方法は、リードフレームを準備する工程と、前記リードフレームのアイランドに半導体素子を固定する工程と、前記リードフレームのリードと前記半導体素子とを電気的に接続する工程と、前記半導体素子および前記リードフレームを封止する封止樹脂体を成形する工程と、前記封止樹脂体から露出する前記リードフレームのうち不要部を除去する工程と、を備える。
　前記リードフレームを準備する工程では、前記アイランドおよび前記リードとともに、補強部材を備える前記リードフレームを準備する。前記補強部材は、第１露出部と、第２露出部と、支持ピンと、荷重支持部とを有する。前記第１露出部は、前記アイランドの厚み方向において、前記封止樹脂体の第１主面に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記加圧機構と対向する。前記第２露出部は、前記第１主面と反対の第２主面に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記被取付体と対向する。前記支持ピンは、前記封止樹脂体の表面から外部に突出する。前記荷重支持部は、前記第１露出部と前記第２露出部とを連結して前記加圧機構による固定の際の荷重を支持する。
　前記製造方法では、前記補強部材を、前記アイランドおよび前記リードと同一の前記リードフレームの一部として構成することができる。すなわち、前記補強部材を前記リードフレームの加工時と同時に形成することができる。このため、半導体装置の加工容易性を向上させることができるとともに、工程の削減によるコスト低減ができる。
　本開示における上記あるいは他の目的、構成、利点は、下記の図面を参照しながら、以下の詳細説明から、より明白となる。図面において、
図１は、第１実施形態に係る半導体装置、被取付体、および螺子の概略構成を示す斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る半導体装置、被取付体、および螺子の図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 図３は、半導体装置の製造方法のうち、準備工程を示す斜視図である。 図４は、半導体装置の製造方法のうち、固定工程および接続工程を示す斜視図である。 図５は、半導体装置の製造方法のうち、成形工程を示す斜視図である。 図６は、半導体装置の製造方法のうち、除去工程を示す斜視図である。 図７は、第１実施形態の変形例に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。 図８は、第２実施形態に係るリードフレームの概略構成を示す斜視図である。 図９は、第２実施形態の変形例に係るリードフレームの概略構成を示す斜視図である。 図１０は、第３実施形態に係るリードフレームの概略構成を示す斜視図である。 図１１は、第４実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。 図１２は、第５実施形態に係る半導体装置、被取付体、および螺子の断面図である。 図１３は、その他の実施形態に係る半導体装置、被取付体、および弾性変形可能な部材の断面図である。 図１４は、その他の実施形態に係る半導体装置、被取付体、および螺子の断面図である。 図１５は、その他の実施形態に係るリードフレームの斜視図である。 図１６は、その他の実施形態に係る半導体装置、被取付体、および螺子の断面図である。 図１７は、その他の実施形態に係る半導体装置、被取付体、および螺子の断面図である。
　以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
　（第１実施形態）
　最初に、図１および図２を参照して、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成について説明する。
　本実施形態における半導体装置１０は、図１に示すように、雌螺子部２１０が設けられた被取付体２００に、雌螺子部２１０に対応した螺子３００によって取り付けられて固定される。
　この半導体装置１０は、半導体素子２０と、半導体素子２０を固定するアイランド３０と、半導体素子２０と図示しないワイヤにより電気的に接続されたリード４０と、を有する。また、半導体装置１０は、半導体素子２０、アイランド３０およびリード４０の一部を一体的に封止する封止樹脂体５０を有する。加えて、この半導体装置１０は、封止樹脂体５０に封止された補強部材６０を有する。
　半導体素子２０は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）などからなる半導体チップに絶縁ゲートバイポーラトランジスタやＭＯＳトランジスタといった素子が形成されたものである。
　アイランド３０は、例えば銅から成り、後述のリードフレーム１００の一部である。アイランド３０は半導体装置１０の製造過程において、タイバー３１を切断することによって、後述するリードフレーム１００の外枠体７０から切り離される。アイランド３０には、半導体素子２０が、接合材２１を介して接合される。接合材２１は、例えばはんだを採用することができる。なお、接合材２１としては、はんだ以外に、焼結材等の金属接合材、銀ペースト等の金属－有機物複合材、および、接着材等の有機材料を採用してもよい。なお、本実施形態では、アイランド３０の、半導体素子２０が配置される面と反対の面に、高熱伝導率の絶縁接着材３２を介してヒートシンク３３が設けられる。
　リード４０は、図示しない外部の回路と半導体素子２０とを電気的に接続する。リード４０と半導体素子２０とは、図示しないワイヤで互いに接続される。リード４０は、リードフレーム１００の一部であり、アイランド３０と同様に、リードフレーム１００の外枠体７０から切り離されて形成される。本実施形態におけるリード４０は銅から成る。
　封止樹脂体５０は、主にエポキシ系の有機材料から成り、半導体素子２０、アイランド３０、リード４０の一部、および、補強部材６０の一部を一体的に封止する。本実施形態における封止樹脂体５０は、図１に示すように、略直方体状に形成されており、第１主面５０ａと、第１主面５０ａの反対に位置する第２主面５０ｂと、第１主面５０ａと第２主面５０ｂとを繋ぐ４つの側面５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆを有する。この側面のうち第１側面５０ｃには螺子３００の軸部が収容される切欠き５１が形成される。また、第１側面５０ｃと反対の第２側面５０ｄにも切欠き５１が形成される。半導体装置１０は、封止樹脂体５０の第１主面５０ａから第２主面５０ｂに亘って切欠き５１が設けられ、２つの螺子３００により被取付体３００に取り付けられる。なお、切欠き５１は、第１挿通部に相当する。
　補強部材６０は、図１および図２に示すように、封止樹脂体５０の第１主面５０ａに一部が露出する第１露出部６１と、第２主面５０ｂに一部が露出する第２露出部６２と、を有する。そして、この補強部材６０は、第１露出部６１と第２露出部６２とを連結する荷重支持部６３と、連結部６４を介して第２露出部６２と接続された支持ピン６５と、を有する。本実施形態における支持ピン６５は、封止樹脂体５０の側面のうち、第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄと異なる第３側面５０ｅとその反対の第４側面５０ｆから突出する。なお、本実施形態の支持ピン６５は、リード４０が封止樹脂体５０から突出する面と同一の第３側面５０ｅ、および、第４側面５０ｆから突出している。第３側面５０ｅおよび第４側面５０ｆが、第３主面に相当する。半導体装置１０は補強部材６０を２つ有する。なお、本実施形態では、第１露出部６１の露出面６１ａと第１主面５０ａとは面一であり、第２露出部６２の露出面６２ａと第２主面５０ｂとは面一である。
　本実施形態における補強部材６０は、リードフレーム１００の一部であり、アイランド３０やリード４０と同様に、リードフレーム１００の外枠体７０から切り離されて形成される。補強部材６０は、リードフレーム１００の一部である一体の板状部材が折曲されて形成される。換言すると、２つある補強部材６０のそれぞれが、第３側面５０ｅから突出する支持ピン６５から、第４側面５０ｆに突出する支持ピン６５に亘って一枚の板状部材がプレス加工されて延設される。また、本実施形態では、図２に示すように、第１露出部６１と荷重支持部６３との成す各（図２中、θ１と示す）が略１００度とされている。なお、角度θ１は、９０度より大きく、１８０度未満の範囲で設定することができる。
　また、本実施形態における補強部材６０は、図１に示すように、第１露出部６１において、螺子３００の軸部が収容される切欠き６６が形成される。この切欠き６６は、第２挿通部に相当する。第１露出部の切欠き６６は、図１に示すように、封止樹脂体５０に形成された切欠き５１に対応して形成され、切欠き６６および切欠き５１が共に一つの螺子３００の軸部を収容するように形成されている。これらの切欠き５１，６６は互いに連通して形成されている。
　図２に示すように、螺子３００の締め付けによる固定の際には、第１露出部６１の第１主面５０ａに露出した露出面６１ａと、螺子３００の頭部の下面３１０とが当接する。また、第２露出部６２の第２主面５０ｄに露出した露出面６２ａと、被取付体２００の一面２２０とが当接する。なお、螺子３００の頭部の下面３１０と露出面６１ａとの間に、ワッシャが介されていてもよい。また、被取付体２００の一面２２０と露出面６２ａとの間に、高熱伝導率の放熱用接着材が介されていてもよい。
　次に、図３～図６を参照して、本実施形態に係る半導体装置１０の製造方法について説明する。
　まず、準備工程を実施する。図３に示すように、銅からなるリードフレーム１００を準備する。このリードフレーム１００は、アイランド３０、リード４０、補強部材６０および外枠体７０を有し、アイランド３０、リード４０および補強部材６０は、外枠体７０に接続される。本実施形態において準備するリードフレーム１００は、銅金属板をアイランド３０、リード４０、および、補強部材６０が所定の面形状になるようにパターニングし、補強部材６０が上記した構成となるようにプレス加工して形成する。なお、本実施形態では、準備工程において、予め補強部材６０の切欠き６６（第２挿通部）を形成しておく。
　次いで、固定工程を実施する。具体的には、図４に示すように、半導体素子２０を、接合材２１を介してアイランド３０に接合する。また、ヒートシンク３３を高熱伝導率の絶縁接着材３２を介してアイランド３０に接合する。ヒートシンク３３は、アイランド３０のうち、半導体素子２０を接合した面と反対の面に接合する。
　次いで、接続工程を実施する。具体的には、図４に示すように、図示しないワイヤにより、半導体素子２０とリード４０とを電気的に接続する。
　次いで、成形工程を実施する。図５に示すように、トランスファーモールド成形法により、半導体素子２０、アイランド３０、リード４０の一部、および、補強部材６０の一部を封止する。これにより、封止樹脂体５０が形成される。この成形工程では、補強部材６０における、第１露出部６１の露出面６１ａと、第２露出部６２の露出面６２ａと、支持ピン６５の一部と、が外部に露出するように、樹脂封止する。なお、本実施形態における切欠き５１は、トランスファーモールド成形時に、切欠き５１が形成されるような金型としてもよいし、直方体に成形後、ドリル等で形成してもよい。一例として、本実施形態では、トランスファーモールド成形時に、切欠き５１が形成されるような金型を用意することによって切欠き５１を形成する。
　次いで、除去工程を実施する。封止樹脂体５０から露出するリードフレーム１００のうち、外枠体７０を含む不要部分を除去する。除去工程後は、図６に示すように、リード４０が封止樹脂体５０の第３側面５０ｅ、および、第４側面５０ｆから突出するとともに、補強部材６０を構成する支持ピン６５も第３側面５０ｅ、および、第４側面５０ｆから外部に突出する。また、第１露出部６１の一部（露出面６１ａ）が第１主面５０ａに露出し、第２露出部６２の一部（露出面６２ａ）も第２主面５０ｂに露出する。すなわち、支持ピン６５は、第１露出部６１が露出する封止樹脂体５０の第１主面５０ａと、第２露出部６２が露出する封止樹脂体５０の第２主面５０ｂとを連結する第３側面５０ｅおよび第４側面５０ｆから突出する。
　次に、本実施形態に係る半導体装置１０の作用効果について説明する。
　この半導体装置１０は、第１露出部６１が固定のための圧力を螺子３００の締め付けにより直接的に受けるとともに、第２露出部６２が固定のための圧力を被取付体２００から受ける。そして、第１露出部６１と第２露出部６２とが螺子３００の締め付けによって受ける荷重を、荷重支持部６３が支える構成となっている。封止樹脂体５０が、螺子３００と被取付体２００との間の荷重をすべて受け持つわけではないため、螺子３００による固定の際に封止樹脂体５０がクリープ現象を生じることを抑制することができる。したがって、半導体装置１０の被取付体２００への取付信頼性を向上させることができる。
　加えて、補強部材６０が、アイランド３０およびリード４０と同一のリードフレーム１００の一部として構成されているため、補強部材６０をリードフレームの加工時と同時に形成することができる。すなわち、準備工程において、アイランド３０、リード４０、および補強部材６０を同時に形成することができる。このため、補強部材６０を別途用意して加工する必要がなく、より簡素な構成で補強部材６０を形成することができる。換言すれば、半導体装置１０の加工容易性を向上させることができるとともに、工程の削減によるコスト低減ができる。
　また、封止樹脂体５０の内部に補強部材６０が封止されことにより、封止樹脂体５０の剛性が増加する。これにより、螺子３００が接触する封止樹脂体５０の部分においても、加圧時に受ける圧縮力に抵抗し、その結果、補強部材６０がない場合に比べてクリープ現象の発生を抑制することができる。
　（第１実施形態の変形例）
　第１実施形態の変形例では、図７に示すように、第１実施形態における封止樹脂体５０の切欠き５１に代えて、螺子３００の軸部を収容する貫通孔５２が封止樹脂体５０に形成されている。これに伴って、補強部材６０についても、切欠き６６に代えて貫通孔６７が形成される。貫通孔６７は貫通孔５２に対応した位置に設けられ、同一の螺子３００が貫通孔５２，６７に収容される。すなわち、封止樹脂体５０の第１主面５０ａから第２主面５０ｂに亘って貫通孔５２が設けられ、２つの螺子３００により被取付体３００に取り付けられる。貫通孔５２が第１挿通部に相当し、貫通孔６７が第２挿通部に相当する。
　本変形例のように、螺子３００の軸部が収容される部分の形状は、円筒状の貫通孔５２，６７であってもよいし、第１実施形態のように、切欠き５１，６６であってよい。なお、第１実施形態のような切欠き５１，６６であるほうが、貫通孔５２，６７である場合に較べてモールド成形時の金型成形が容易であり、半導体装置１０の加工容易性を向上させることができる。
　（第２実施形態）
　本開示の第２実施形態に係る半導体装置１０について以下に説明する。第１実施形態では、リードフレーム１００を準備する準備工程において、補強部材６０を構成する支持ピン６５が外枠体７０に２箇所で繋がっている、両持ち支持された構造の様態を示した。これに対して、本実施形態では、図８に示すように、一体の板状部材がプレス加工されて形成された補強部材６０が、リードフレーム１００の外枠体７０に対して片持ち支持されている。なお、補強部材６０を除く構成要素は、第１実施形態と同様であるため、説明を割愛する。
　本実施形態における補強部材６０は、第１実施形態と同様に、１つの第１露出部６１と、２つの第２露出部６２と、第１露出部６１と第２露出部６２とを繋ぐ荷重支持部６３と、を有する。そして、本実施形態では、一方の第２露出部６２が、連結部６４を介して支持ピン６５に接続される。支持ピン６５は外枠体７０に接続され、これにより、補強部材６０が外枠体７０に対して片持ち支持されたリードフレーム１００となっている。
　これによれば、準備工程において、プレス加工にて補強部材６０を形成する際に、補強部材６０の支持ピン６５と外枠体７０との間の引張応力を緩和することができる。したがって、準備工程において、外枠体７０の意図しない変形を抑制することができる。
　なお、リードフレーム１００に本実施形態のような片持ち支持構造を採用すると、成形工程後、補強部材６０は、１つの補強部材６０につき、封止樹脂体５０の１つの面から突出する構成となる。例えば、本実施形態における支持ピン６５は、第３側面５０ｅから突出する。
　（第２実施形態の変形例）
　第２実施形態の変形例では、図９に示すように、補強部材６０の第１露出部６１と外枠体７０とが、支持ピン６５および連結部６４を介して接続される。この構成も補強部材６０が外枠体７０に対して片持ち支持とされた構成であり、プレス加工にて補強部材６０を形成する際に、補強部材６０の支持ピン６５と外枠体７０との間の引張応力を緩和することができる。なお、本変形例におけるリードフレーム１００を用いて、第１実施形態と同様の直方体形のモールド成形を行うと、支持ピン６５は、第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄから突出する。この様態において、第３主面とは、第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄを指す。
　（第３実施形態）
　本開示の第３実施形態に係る半導体装置１０について以下に説明する。上記した各実施形態では、外枠体７０と補強部材６０とが直接接続された様態を例に示した。これに対して、本実施形態では、補強部材６０が、アイランド３０に連結され、補強部材６０自体が外枠体７０と接続されない様態を例に示す。
　本実施形態における補強部材６０は、第１実施形態と同様に、１つの第１露出部６１と、２つの第２露出部６２と、第１露出部６１と第２露出部６２とを繋ぐ荷重支持部６３と、を有する。そして、図１０に示すように、第１露出部６１がアイランド３０に連結されて、アイランド３０と補強部材６０とが一体的に形成される。そして、アイランド３０は、タイバー３１を介して外枠体７０に接続される。すなわち、補強部材６０がアイランド３０の一部として形成される。第１実施形態と比較すれば、本実施形態におけるアイランド３０は、補強部材６０とタイバー３１とを繋ぐ連結部に対応し、タイバー３１が支持ピンに対応する。
　このような構成によれば、補強部材６０が外枠体７０に直接的に接続されないため、準備工程において、プレス加工にて補強部材６０を形成する際に、支持ピン３３にはプレスに起因する応力が小さくなる。このため、外枠体７０に印加される応力を緩和することができる。したがって、準備工程において、外枠体７０の意図しない変形を抑制することができる。
　（第４実施形態）
　本開示の第４実施形態に係る半導体装置１０について以下に説明する。第１実施形態および第２実施形態では、補強部材６０の第１露出部６１うち、第１主面５０ａに露出する露出面６１ａが、図１，図３～図１０に示すように略長方形である例を示した。これに対して、本実施形態に係る補強部材６０の露出面６１ａの輪郭は、少なくとも一つの角部を有し、該角部における内角が１８０度より大きくされる。例えば、補強部材６０の露出面６１ａの輪郭は、弧状の輪郭を含まない凹多角形とされる。
　本実施形態に係る半導体装置１０は、露出面６１ａの形状を除き、第１実施形態の変形例と同一の構成であり、螺子３００を収容するための貫通孔５２，６７を有する。本実施形態における露出面６１ａは十字形状を成している。より詳しくは、十字を構成するいくつかの内角（図１１にθ２と示す）が２７０度より大きい、所謂、鉄十字形状を成している。そして、十字の交点に貫通孔５２，６７が配置される。
　第１露出部６１の露出面６１ａは、螺子３００によって半導体装置１０を被取付体２００に固定する際に、螺子３００の締めに起因して、螺子３００の軸周りの力のモーメントを受ける。本実施形態のような構成とすることにより、螺子３００を締める際に、第１露出部６１が封止樹脂体５０に食い込んで、封止樹脂体５０から抗力を受けるため、第１露出部６１、ひいては、補強部材６０が意図しない変形をすることなく、確実に固定することができる。
　（第５実施形態）
　本開示の第５実施形態に係る半導体装置１０について以下に説明する。図１２に示すように、本実施形態では、第１実施形態に対して、封止樹脂体５０の第１主面５０ａに凹部５３が形成され、その凹部５３の底部５３ａに補強部材６０の第１露出部６１の露出面６１ａが露出する。そして、螺子３００は、締められた結果として、凹部５３の内部に収容されて固定される。
　このような構成では、補強部材６０の荷重支持部６３を、アイランド３０の厚み方向、すなわち、封止樹脂体５０の厚み方向において短くでき、加圧に対する強度を、上記した各実施形態に較べて強くすることができる。また、荷重支持部６３が短くなることにより、第３側面５０ｅに直交する方向についても、補強部材６０の体格を小さくすることができる。これにより、半導体装置１０全体の体格を小さくすることができる。加えて、螺子３００が凹部５３の内部に収容されることにより、半導体装置１０を固定する際に螺子３００の頭部が突出することがなく、半導体装置１０の筐体等に対する収容性を向上させることができる。
　（その他の実施形態）
　以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
　上記した各実施形態では、１つの補強部材６０につき、１本の螺子３００で固定する例を示したが、螺子３００の数は上記例に限定されない。また、螺子３００の軸部が収容される第１挿通部について、切欠き５１と貫通孔５２とが混在していてもよい。なお、第１挿通部と同様に、第２挿通部についても、切欠き６６と貫通孔６７とが混在していてもよい。
　また、上記した各実施形態では、加圧機構を螺子３００とした様態を示したが、上記例に限定されるものではない。図１３に示すように、本開示は、半導体装置１０がバネ等の弾性変形可能な部材４００を用いた加圧によって固定される様態にも適用可能であることは言うまでもない。図１３に示す様態においては、補強部材６０の第１露出部６１が弾性変形可能な部材４００から抗力を受けて加圧され、半導体装置１０全体が部材４００と被取付体２００との間に挟持される。
　また、上記した各実施形態では、補強部材６０が、１つの第１露出部６１と２つの第２露出部６２を有する様態について説明してきたが、上記例に限定されるものではなく、第１露出部６１および第２露出部６２の数に制限はない。例えば、図１４に示すように、補強部材６０が、３つの第１露出部６１と、４つの第２露出部６２を有する構成としてもよい。図１４に例示する形態では、第１露出部６１に対応して、３つの螺子３００により、半導体装置１０が被取付体２００に固定されている。このような構成とすることによって、複数の加圧機構（螺子３００）で半導体装置１０を固定できるため、より取付信頼性を向上させることができる。
　また、補強部材６０の形状として、図１５に示すように、第１露出部６１と、荷重支持部６３と、第２露出部６２が連続的に形成され、これらが略コの字型にされるようにすることもできる。例えば、図１５に例示するような構成では、支持ピン６５の突出方向について、第１実施形態に較べて、補強部材６０の体格を小さくできるため、封止樹脂体５０の体格を小さくすることができる。したがって、半導体装置１０全体の体格を小さくすることができる。
　また、上記した各実施形態では、直方体状に成形される封止樹脂体５０のうち、補強部材６０の第１露出部６１が露出する第１主面５０ａと、第２露出部６２が露出する第２主面５０ｂとを連結する第３主面５０ｅ，５０ｆから、支持ピン６５が突出する例を示した。しかしながら、封止樹脂体５０の形状は直方体に限定されるものではないし、支持ピン６５が平面から突出する必要もない。例えば、本開示は、図１６に示すように、封止樹脂体５０の第１側面５０ｃに平行な断面として六角柱状に成形された場合についても適用することができる。図１６に示す本実施形態では、封止樹脂体５０のエッジ部（図１６にＥと示す）から支持ピン６５が突出する。また、支持ピン６５が突出する場所も上記例に限定されるものではなく、例えば、図１７に示すように、封止樹脂体５０のうち、第１主面５０ａから支持ピン６５が突出する構成としてもよい。
　また、上記した各実施形態では、第1露出部６１の露出面６１ａおよび第２露出部６２の露出面６２ａが封止樹脂体５０の表面と面一の位置になるように配置される例を示したが、この例に限定されるものではない。第１露出部６１および第２露出部６２が封止樹脂体５０から突出する構成でもよい。すなわち、第1露出部６１および第２露出部６２の少なくとも一部が封止樹脂体５０の外部に露出して、補強部材６０が加圧機構（螺子３００や弾性変形可能な部材４００）と被取付体３００との間に挟持される構成であればよい。

Claims (12)

  1. 　加圧機構（３００，４００）により、被取付体（２００）に固定される半導体装置であって、
    　半導体素子（２０）と、
    　一面に前記半導体素子が固定されるアイランド（３０）と、
    　前記半導体素子と電気的に接続される外部接続用のリード（４０）と、
    　前記半導体素子、前記アイランドおよび前記リードの一部を一体的に封止する封止樹脂体（５０）と、
    　前記アイランドの厚み方向において、前記封止樹脂体の第１主面（５０ａ）に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記加圧機構と対向する第１露出部（６１）と、前記第１主面と反対の第２主面（５０ｂ）に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記被取付体と対向する第２露出部（６２）と、前記封止樹脂体の表面から外部に突出する支持ピン（３１，６５）と、前記第１露出部と前記第２露出部とを連結して前記加圧機構による固定の際の荷重を支持する荷重支持部（６３）と、を有する補強部材（６０）と、を備え、
    　前記アイランド、前記リードおよび前記補強部材は、同一のリードフレーム（１００）の一部として構成されている半導体装置。
  2. 　前記支持ピンは、前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ第３主面（５０ｃ～５０ｆ）から突出する請求項１に記載の半導体装置。
  3. 　前記第１露出部、前記荷重支持部および前記第２露出部は、一体の板状部材が折曲されることにより、前述の順に形成され、
    　前記支持ピンは、前記第２露出部と、連結部（６４）を介して接続される請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
  4. 　前記第１露出部と前記荷重支持部との成す角が９０度より大きく、且つ、１８０度よりも小さい請求項３に記載の半導体装置。
  5. 　前記加圧機構は螺子（３００）であって、
    　前記被取付体は、前記螺子に対応する雌螺子部（２１０）を有し、
    　前記封止樹脂体は、前記アイランドの厚み方向において、前記第１主面および前記第２主面に亘って設けられた螺子用の第１挿通部（５１）を有し、
    　前記第１露出部は、前記螺子による固定の際に前記螺子の頭部の下面（３１０）と対向する請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体装置。
  6. 　前記第１露出部は、前記第１挿通部に連通する第２挿通部（６６）を有する請求項５に記載の半導体装置。
  7. 　前記第１露出部は、前記第１主面に露出する一面（６１ａ）の輪郭について、少なくとも一つの角部を有し、該角部における内角が１８０度より大きくされる請求項５または請求項６に記載の半導体装置。
  8. 　前記第１挿通部は、前記樹脂部材の外縁に、切欠き状に形成される請求項５～７のいずれか１項に記載の半導体装置。
  9. 　前記第１挿通部は、前記樹脂部材を柱状に貫通する貫通孔（５２）である請求項５～７のいずれか１項に記載の半導体装置。
  10. 　前記封止樹脂体は、前記第１主面に凹部（５３）を有し、
    　該凹部の底部（５３ａ）から第１露出部の一面が露出する請求項１～９のいずれか１項に記載の半導体装置。
  11. 　加圧機構により、被取付体に固定される半導体装置の製造方法であって、
    　リードフレーム（１００）を準備する工程と、
    　前記リードフレームのアイランドに半導体素子を固定する工程と、
    　前記リードフレームのリードと前記半導体素子とを電気的に接続する工程と、
    　前記半導体素子および前記リードフレームを封止する封止樹脂体を成形する工程と、
    　前記封止樹脂体から露出する前記リードフレームのうち不要部を除去する工程と、を備え、
    　前記リードフレームを準備する工程では、前記アイランドおよび前記リードとともに、補強部材を備える前記リードフレームを準備し、
    　前記補強部材は、前記アイランドの厚み方向において、前記封止樹脂体の第１主面に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記加圧機構と対向する第１露出部と、前記第１主面と反対の第２主面に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記被取付体と対向する第２露出部と、前記封止樹脂体の表面から外部に突出する支持ピンと、前記第１露出部と前記第２露出部とを連結して前記加圧機構による固定の際の荷重を支持する荷重支持部と、を有する半導体装置の製造方法。
  12. 　前記リードフレームを準備する工程では、前記補強部材が前記リードフレームの外枠体（７０）に対して片持ち支持された前記リードフレームを準備する請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
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