JP2012033665A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の半導体装置では、ヒートシンクを形成するフレーム価格が高く、ヒートシンクが樹脂パッケージから抜け落ち易いという問題があった。
【解決手段】本発明の半導体装置では、ヒートシンク９は、同一厚みのフレームに対してプレス加工等行うことで形成され、フレーム価格が抑えられる。そして、ヒートシンク９の段差領域１３、１４が、リード４側のフレームと連結領域として加工されることで、樹脂パッケージ２の樹脂が、段差領域１３、１４の裏面まで廻り込み、ヒートシンク９が、樹脂パッケージ２から抜け落ち難くなる。また、ヒートシンク９の段差領域１３、１４には、凹部１５、１６が配置されることで、更に、ヒートシンク９の抜け落ち難い構造が実現される。
【選択図】図１

Description

本発明は、放熱用のヒートシンクを備える半導体装置及びその製造方法に関する。

従来の一実施例として、下記に示すように２枚のフレームを連結させる構造及びその製造方法が知られている。

図８（Ａ）は、リードが配置される側のフレームを説明する平面図である。フレーム６１は、例えば、銅系材料（銅または銅合金）等から成る薄板をプレス加工やエッチング加工し成形される。フレームの長手方向（紙面Ｘ軸方向）には、点線にて示す搭載部６２が、３つ配置される。そして、フレーム６１には、その３つの搭載部６２の周囲に４つの貫通孔６３が配置される。図示したように、搭載部６２は、主に、その中央領域に配置された開口部６４と、開口部６４の周囲に配置された複数のリード６５と、複数のリード６５を支持するタイバー６６とから構成される。

図８（Ｂ）は、ヒートシンクが配置される側のフレームを説明する平面図である。フレーム６７は、例えば、銅系材料（銅または銅合金）等の熱伝導性に優れる材料をプレス加工し成形される。フレーム６７には、３つのヒートシンク６８が形成される。また、吊りリード６９が、ヒートシンク６８の４つのコーナー部から延在し、フレーム６７と一体となることで、ヒートシンク６８はフレーム６７に支持される。そして、吊りリード６９の先端であり、前述した貫通孔６３（図８（Ａ）参照）に対応する箇所には、４つの連結部７０が配置される。連結部７０には、貫通孔６３へと挿入される突出部７１がそれぞれ形成される。尚、点線７２にて示す領域が、フレーム６１の搭載部６２に対応する領域である。

図８（Ｃ）は、フレーム６１、６７が連結した状態を説明する断面図である。フレーム６７（図８（Ｂ）参照）では、ヒートシンク６８は厚く、吊りリード６９及び連結部７０は薄く形成される。そして、連結部７０に形成された突出部７１が、フレーム６１の貫通孔６３（図８（Ａ）参照）に挿入され、かしめ加工が施されることで、フレーム６１、６７は機械的に連結される。図示したように、ヒートシンク６８は、フレーム６１の開口部６４に対応して配置される。尚、図示していないが、ヒートシンク６８上面には半導体チップが固着され、半導体チップとリード６５とは金属細線にて電気的に接続された状態にて樹脂モールドされる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−６６６２２号公報（第５−７頁、第１−４図）

前述したように、フレーム６７は、予め、厚いヒートシンク６８と、ヒートシンク６８よりも薄い吊りリード６９及び連結部７０から構成されるため、そのフレーム６７には汎用性が無い。一方、同一の厚みから構成されるフレームは、その用途に応じて、プレス加工やエッチング加工等により様々な形状のフレームを成形することが可能であり、汎用性がある。その結果、フレーム６７は、同一の厚みから構成されるフレームと比較して、フレーム価格が高くなるという問題がある。尚、フレーム６７では、連結部７０には、フレーム６１の貫通孔６３の長さよりも長くなるように突出部７１が、予め形成される構造からも、フレーム価格が高くなる。

また、ヒートシンク６８は、同一の厚みの直方体形状であり、それぞれの面は平坦面となる。通常、放熱性を高める樹脂パッケージでは、樹脂パッケージの体積に対するヒートシンク６８の体積の割合も高くなり、また、ヒートシンク６８が樹脂パッケージ裏面から露出する構造となる。そのため、樹脂パッケージを構成する樹脂量が低減し、樹脂パッケージの樹脂とヒートシンク６８との密着性が弱く、ヒートシンク６８が、樹脂パッケージから抜け落ち易くなるという問題がある。

また、リードがパッケージの一側面側からのみ導出する構造では、リードのインナーリード部の引き廻し領域が、その導出領域近傍に配置される場合が多い。この場合には、インナーリード部の配置領域が偏るため、半導体チップとリードとを電気的に接続する金属細線の接続方向が限定される。そのため、ヒートシンク上に固着される半導体チップの種類が限定され、汎用性のないリード用のフレームとなるという問題がある。一方、前述したリード用のフレームに様々な電極パターンの半導体素子を固着するためには、金属細線同士を立体交差させて接続する必要があり、金属細線のループ頂が高くなり、パッケージの薄型化に対応し難いという新たな問題が発生する。

前述した各事情に鑑みて成されたものであり、本発明の半導体装置では、ヒートシンクと、前記ヒートシンクの表面に固着された半導体素子と、前記ヒートシンクと連結し、前記半導体素子と電気的に接続するリードと、少なくとも前記ヒートシンクの裏面の一部が露出するように前記半導体素子を被覆する樹脂パッケージとを有する半導体装置において、前記ヒートシンクは、少なくとも前記リードが配置されるフレームと連結する段差領域を有し、前記段差領域では、前記樹脂パッケージが、前記ヒートシンクの裏面側まで被覆することを特徴とする。

また、本発明の半導体装置の製造方法では、ヒートシンクを準備し、前記ヒートシンクの一部にプレス加工を行い、前記ヒートシンクに段差領域を形成した後、前記段差領域の一部にプレス加工を行い、前記段差領域に凹部及び突出部を形成する工程と、リードが配置されたフレームを準備し、前記フレームに設けられた貫通孔に前記ヒートシンクの突出部を挿入し、前記貫通孔から露出する領域の前記突出部にかしめ加工を行い、前記フレームと前記ヒートシンクとを連結させる工程と、前記ヒートシンク上面に半導体素子を固着し、前記半導体素子と前記リードとを電気的に接続した後、前記ヒートシンクの裏面側では、前記段差領域は被覆し、その他の領域が露出するように樹脂パッケージを形成することを特徴とする。

本発明では、ヒートシンクに段差領域が形成され、樹脂パッケージの樹脂が、段差領域の裏面側まで廻りこむことで、ヒートシンクが、樹脂パッケージから抜け落ち難い構造が実現される。

また、本発明では、ヒートシンクの段差領域の裏面側に凹部が配置されることで、更に、ヒートシンクが、樹脂パッケージから抜け落ち難い構造が実現される。

また、本発明では、段差領域を設け、ヒートシンク側を突出させ、リード側のフレームに折り曲げ加工を施さないことで、リードの機械的強度が向上される。

また、本発明では、貫通孔の形成領域に重畳して凹部が形成され、貫通孔の長さが短くなることで、ヒートシンクの厚みも薄くでき、樹脂パッケージの薄型化が実現される。

また、本発明では、リードのインナーリード部の配置領域が増大されることで、金属線の接続方向の自由度が増大し、フレームの汎用性が実現される。

また、本発明では、ヒートシンクにプレス加工を加え、連結領域用の段差領域を形成することで、ヒートシンクが、樹脂パッケージから抜け落ち難い構造を実現できる。

また、本発明では、同一厚みのフレームを準備し、そのフレームからヒートシンクを加工することで、フレーム価格が低減される。

本発明の実施の形態における半導体装置を説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）断面図である。 本発明の実施の形態における半導体装置を説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）断面図である。 本発明の実施の形態における半導体装置を説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）断面図である。 本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）平面図である。 本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）断面図、（Ｄ）断面図である。 本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）断面図、（Ｄ）断面図である。 本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。 従来の実施の形態における半導体装置に用いるフレームを説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）断面図である。

以下に、本発明の第１の実施の形態である半導体装置について説明する。図１（Ａ）は、半導体装置を説明する斜視図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す半導体装置のＡ−Ａ線方向の断面図である。図２（Ａ）は、半導体装置に用いられるヒートシンクを説明する平面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すヒートシンクのＢ−Ｂ線方向の断面図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）に示すヒートシンクのＣ−Ｃ線方向の断面図である。図３（Ａ）は、半導体装置に用いられるリード構造を説明する平面図である。図３（Ｂ）及び（Ｃ）は、図３（Ａ）に示すリード構造のＤ−Ｄ線方向の断面図である。

先ず、図１（Ａ）に示す如く、半導体装置１の樹脂パッケージ２の一側面３から複数のリード４が導出する。一方、樹脂パッケージ２の短手方向の側面５、６には、ネジ留め用のＵ字孔７が配置される。尚、図示していないが、リード４は、例えば、ガルウイング形状に折り曲げ加工される。

次に、図１（Ｂ）に示す如く、ヒートシンク９は、樹脂パッケージ２の裏面８から露出し、ヒートシンク９上には、例えば、Ａｇペースト、半田等の接着材１０により半導体素子１１が固着される。半導体素子１１とリード４のインナーリード部とは金属線１２により電気的に接続される。金属線１２としては、例えば、金線、銅線等が用いられる。詳細は後述するが、砂状のハッチングにて示すように、ヒートシンク９の長手方向の両端部近傍には、例えば、プレス加工により段差領域１３、１４が形成される。そして、段差領域１３、１４を利用して、樹脂パッケージ２の樹脂がヒートシンク９の裏面側まで廻りこむことで、アンカー効果が得られる。更に、ヒートシンク９の裏面側まで廻り込んだ樹脂は、ヒートシンク９の裏面側に形成された凹部１５、１６内も埋設し、アンカー効果が大きくなる。この構造により、樹脂パッケージ２からのヒートシンク９の露出面積が増大し、放熱性が向上しつつ、ヒートシンク９が樹脂パッケージ２から抜け落ち難い構造が実現される。

更に、ヒートシンク９にプレス加工を施すことで、丸印１７、１８にて示す段差領域１３、１４の側面はせん断面となり、丸印１９、２０にて示す段差領域１３、１４の側面は破断面となる。この構造により、丸印１７〜２０にて示す側面には凹凸が形成され、樹脂パッケージ２の樹脂が、ヒートシンク９と密着し易くなり、前述した抜け落ち防止効果が増大する。

次に、図２（Ａ）に示す如く、ヒートシンク９は、例えば、厚さが約１０００μｍの銅を主材料とするフレームに対し打ち抜き加工やプレス加工を施し成形される。フレームは、Ｆｅ―Ｎｉを主材料としても良いし、他の金属材料でも良く、熱伝導率の良い材料が用いられる。そして、点線２１にて示す領域が、半導体素子１１（図１（Ｂ）参照）の固着領域であり、リード４のインナーリード部の開口領域の下方に配置される。

また、ヒートシンク９の４つのコーナー部及びその近傍であり、砂状のハッチング領域は、段差領域１３、１４、２２、２３であり、段差領域１３、１４、２２、２３は、リード４が配置されたフレーム４１（図４（Ａ）参照）との連結領域として用いられる。段差領域１３、１４、２２、２３は、ヒートシンク９の裏面側から表面側へとプレス加工し、ヒートシンク９表面に対して突出して形成される。そして、段差領域１３、１４、２２、２３には、フレーム４１に配置された連結用の貫通孔２９〜３２（図３（Ａ）参照）に挿入される突出部２４〜２７が配置される。

次に、図２（Ｂ）に示す如く、段差領域１３、２２には、ヒートシンク９の裏面側（矢印方向）からプレス加工を施し、凹部１５、２８が形成される。そして、凹部１５、２８上方のフレームが押し出され、ヒートシンク９の表面側に突出部２４、２５が形成される。そして、凹部１５、２８の深さ方向の長さＬ２が調整され、突出部２４、２５の長さＬ１は、リード４側のフレーム４１の貫通孔２９〜３２の長さＬ４（図３（Ｂ）参照）よりも長くなる。尚、段差領域１４、２３においても前述した構造と同様の凹部及び突出部２６、２７が形成される。

次に、図２（Ｃ）に示す如く、ヒートシンク９が形成されるフレーム４８（図４（Ｂ）参照）の価格を安くするため、ヒートシンク９は、同一厚みのフレームをプレス加工等することで形成される。そして、段差領域１３、１４は、ヒートシンク９の裏面側からプレス加工され、ヒートシンク９表面に対して長さＬ３だけ突出し、リード４が配置されるフレーム４１との連結領域として用いられる。この構造により、詳細は図３を用いて説明するが、リード４のインナーリード部は、段差領域１３、１４の内側に平板状態にて配置されることで、折り曲げ加工されることなく、リード４のインナーリード部の機械的強度が向上される。尚、段差領域２２、２３も前述した段差領域１３、１４と同様な構造となる。

次に、図３（Ａ）に示す如く、リード４が配置されたフレーム４１（図４（Ａ）参照）と一点鎖線にて示すヒートシンク９とは、段差領域１３、１４、２２、２３上面にて連結され、複数のリード４のインナーリード部は、ヒートシンク９の表面とは離間して配置される。そして、点線２１にて示す領域が、半導体素子１１（図１（Ｂ）参照）の固着領域となるが、複数のリード４のインナーリード部の先端は、その固着領域の周囲に配置される。図示したように、複数のリード４のインナーリード部の一部４Ａ、４Ｂは、リード４の導出する一側辺と対向する一側辺側まで引き廻して配置される。この構造により、金属線１２の接続領域が増大し、金属線１２の接続方向の自由度が増え、金属線１２同士の立体交差の接続が抑止される。

次に、ヒートシンク９の段差領域１３、１４、２２、２３上のフレーム４１には、連結用の貫通孔２９〜３２が配置される。図示したように、突出部２４〜２７及び貫通孔２９〜３２は、個々の搭載部毎に配置され、搭載部の４つのコーナー部近傍に配置され、フレーム４１とヒートシンク９との安定した連結状態が実現される。

次に、図３（Ｂ）に示す如く、貫通孔２９、３０の長さＬ４はフレーム４１の厚みと同一であり、その貫通孔２９、３０の径は、突出部２４、２５の径よりも、若干、広い幅となる。そして、連結時に貫通孔２９、３０から露出する突出部２４、２５の先端側が、かしめ加工される。突出部２４、２５の先端側が押し潰され、突出部２４、２５が、貫通孔２９、３０から抜け落ちない構造となり、両者が機械的に連結される。

一方、図３（Ｃ）に示す如く、フレーム４１の貫通孔２９Ａ、３０Ａの形成領域に対し、フレーム４１の表面側から凹部３３、３４が、重畳して形成される構造でも良い。凹部３３、３４は、例えば、円柱形状であり、その径は、貫通孔２９Ａ、３０Ａの径よりも広い幅となる。具体的には、かしめ加工された突出部２４Ａ、２５Ａの先端領域が収まる領域を有していれば良い。そして、貫通孔２９Ａ、３０Ａの長さＬ５は、フレーム４１の厚み方向の長さ（貫通孔２９、３０の長さＬ４）よりも短くなり、突出部２４Ａ、２５Ａの長さも短くすることが可能となる。この構造により、ヒートシンク９の厚みを薄くすることが可能となり、樹脂パッケージ２の薄型化を図る際にもこの連結構造を用いることができる。尚、凹部３３、３４の深さ方向の長さＬ６は、ヒートシンク９とフレーム４１との連結時の機械的強度を維持出来る範囲にて任意の設計変更が可能である。また、貫通孔２９Ａ、３０Ａの径は、前述した貫通孔２９、３０の径と同一である。

尚、本実施の形態では、樹脂パッケージ２の一側辺３側からリード４が導出する構造について説明したがこの場合に限定するものではない。例えば、樹脂パッケージ２の長手方向の両側面からリード４が導出する構造の場合でも良い。また、樹脂パッケージ２の４側面からリード４が導出する構造の場合でも良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

次に、本発明の第２の実施の形態である半導体装置の製造方法について説明する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、フレームを説明する平面図である。図５（Ａ）〜（Ｄ）は、ヒートシンクの連結工程を説明する断面図である。図６（Ａ）〜（Ｄ）は、ヒートシンクの連結工程を説明する断面図である。図７（Ａ）は、ダイボンディング工程及びワイヤーボンディング工程を説明する平面図である。図７（Ｂ）は、樹脂モールド工程を説明する断面図である。尚、本実施の形態では、図１〜図３に示す構造の製造方法を説明するため、同一の構成部材には同一の符番を付し、また、適宜、図１〜図３を参照する。

図４（Ａ）に示す如く、例えば、銅を主材料とし、厚みが２５０〜３５０μｍ程度有するフレーム４１を準備する。フレーム４１としては、Ｆｅ−Ｎｉを主材料とするフレームの場合でも良く、他の金属材料から成る場合でも良い。このフレーム４１には、点線で示すように、複数の搭載部４２が形成される。フレーム４１の長手方向（紙面Ｘ軸方向）は、スリット４３により一定間隔に区切られる。そして、スリット４３にて区切られたフレーム４１の１区間には、例えば、その短手方向（紙面Ｙ軸方向）に２つの搭載部４２が形成される。また、フレーム４１の長手方向には、その上下端部領域にインデックス孔４４が一定の間隔で設けられ、各工程での位置決めに用いられる。

搭載部４２は、主に、複数のリード４と、リード４を支持する吊りリード４５と、複数のリード４を支持するタイバー４６と、ヒートシンク９と連結する４つの連結領域４７とから構成される。そして、吊りリード４５及びタイバー４６がフレーム４１と一体となることで、リード４はフレーム４１に支持される。尚、本実施の形態では、フレーム４１にはアイランドは構成されず、半導体素子はヒートシンク９上に、直接、実装される構造となる。

次に、図４（Ｂ）に示す如く、例えば、銅を主材料とし、厚みが１０００μｍ程度有するフレーム４８を準備する。フレーム４８としては、Ｆｅ−Ｎｉを主材料とするフレームの場合でも良く、熱伝導率に優れた金属材料から成る場合でも良い。フレーム４８では、点線４９にて示す領域が、フレーム４１の点線にて示す搭載部４２に対応し、その領域内にヒートシンク９が配置される。フレーム４８の長手方向（紙面Ｘ軸方向）は、スリット５０により一定間隔に区切られ、フレーム４８の上下端部領域にはインデックス孔５１が一定の間隔で設けられる。そして、スリット５０にて区切られたフレーム４８の１区間には、例えば、その短手方向（紙面Ｙ軸方向）に２つのヒートシンク９が配置され、それらのヒートシンク９は吊り領域５２を介してフレーム４８に支持される。

次に、図５（Ａ）〜（Ｄ）では、図３（Ｂ）に示す構造に関し、フレーム４１及びヒートシンク９の加工と、その連結方法について説明する。尚、図５（Ａ）〜（Ｄ）では、４つの連結領域４７の中の１箇所の断面図を示し、その他の連結領域４７においても同様な加工が施される。

先ず、図５（Ａ）に示す如く、フレーム４８の吊り領域５２（図４（Ｂ）参照）を切断し、フレーム４８からヒートシンク９を離脱する。前述したように、フレーム４８は、同一の厚みにて形成されるため、ヒートシンク９は、同一の厚みの板状体である。一方、フレーム４１は、リード４の機械的強度を向上させるため、折り曲げ加工されることなく、平板状態にて取り扱われる。

次に、図５（Ｂ）に示す如く、ヒートシンク９には、その裏面側（矢印側）からプレス加工を施すことで、ヒートシンク９の段差領域１３が、その表面側へ、例えば、２５０μｍ程度押し出される。一方、リード４が配置されるフレーム４１では、その表面側（矢印側）から連結領域４７にプレス加工を施すことで、貫通孔２９の形成領域が打ち抜かれる。具体的には、貫通孔２９の径は、７００μｍ程度となる。

次に、図５（Ｃ）に示す如く、ヒートシンク９の段差領域１３には、その裏面側（矢印側）からプレス加工を施すことで、段差領域１３の裏面には凹部１５が形成される。そして、このプレス加工により、凹部１５上方の段差領域１３の表面には突出部２４が形成される。具体的には、凹部１５は、その径が７５０μｍ程度であり、その深さが６００μｍ程度の形状となり、突出部２４は、その径が６５０μｍ程度であり、ヒートシンク９の表面側に５００μｍ程度突出した形状となる。

次に、図５（Ｄ）に示す如く、フレーム４１の貫通孔２９にヒートシンク９の突出部２４を挿入し、フレーム４１とヒートシンク４１とを重ね合わせた後、貫通孔２９から導出する突出部２４の先端側をかしめ加工する。この加工により、突出部２４の先端側は貫通孔２９の開口幅よりも幅広に変形し、ヒートシンク９がフレーム４１から抜け落ちない構造となり、両者は機械的に連結される。

次に、図６（Ａ）〜（Ｄ）では、図３（Ｃ）に示す構造に関し、フレーム４１とヒートシンク９の加工と、その連結方法について説明する。尚、図６（Ａ）〜（Ｄ）では、４つの連結領域４７の中の１箇所の断面図を示し、その他の連結領域４７においても同様な加工が施される。

先ず、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す加工作業は、図５（Ａ）及び（Ｂ）を用いて前述した加工作業と同様であり、その説明を参酌する。

次に、図６（Ｃ）に示す如く、フレーム４１では、その表面側（矢印側）から貫通孔２９の形成領域に対してプレス加工を施す。このとき、貫通孔２９よりも幅広い径にてプレス加工を行い、フレーム４１には、凹部３３及び凹部３３と連続した貫通孔２９Ａが形成される。具体的には、フレーム４１の裏面側から１５０μｍ程度の領域には、７００μｍ程度の径を有する貫通孔２９Ａが形成され、フレーム４１の表面側から２００μｍ程度の領域には、９００μｍ程度の径を有する凹部３３が形成される。この構造により、突出部２４Ａを突出部２４よりも短くした場合でも、突出部２４Ａは、貫通孔２９Ａから露出するため、ヒートシンク９の厚みを薄くすることができる。具体的には、突出部２４Ａは、その径が６５０μｍ程度であり、ヒートシンク９の表面側に２５０μｍ程度突出した形状となる。

次に、図６（Ｄ）に示す如く、フレーム４１とヒートシンク９とを重ね合わせた後、貫通孔２９Ａから導出する突出部２４Ａの先端側をかしめ加工することで、両者は機械的に連結される。このとき、突出部２４Ａのかしめ加工された部分は、凹部３３の形成領域内に収まる構造となる。

次に、図７（Ａ）に示す如く、先ず、ヒートシンク９が連結されたフレーム４１をダイボンディング装置の載置台（図示せず）上に配置する。そして、搭載部毎に、点線２１にて示すヒートシンク９の固着領域上面に半導体素子１１を固着する。そして、接着材としては、半田やＡｇ等導電性ペースト等の導電性接着材またはエポキシ樹脂等の絶縁性接着材が用いられる。

次に、半導体素子１１が固着されたフレーム４１をワイヤーボンディング装置の載置台（図示せず）上に配置する。そして、半導体素子１１の電極パッドとリード４のインナーリード部とを金属線１２にて電気的に接続する。図示したように、インナーリード部の一部４Ａ、４Ｂの配置により、リード４のインナーリード部が、半導体素子１１の全周囲に配置され、金属線１２のインナーリード部側への接続領域が増大する。そして、金属線１２の接続方向の自由度が高まることで、ヒートシンク９上には、種々の電極パッド配置の半導体素子１１が固着される。つまり、ヒートシンク９上に固着される半導体素子１１に応じてリード４のパターンを変更する必要がなく、汎用性に優れたリード用のフレーム４１が実現される。また、金属線１２同士が立体交差することはなく、リード頂の高さを低くでき、樹脂パッケージの薄型化が実現される。尚、金属線１２としては、例えば、金線、銅線等が用いられる。

次に、図７（Ｂ）に示す如く、樹脂封止金型（図示せず）内に搭載部毎にヒートシンク９が連結されたフレーム４１を配置する。そして、樹脂封止金型のゲート部からキャビティ内へ樹脂を注入し、キャビティ内を樹脂にて充填し、樹脂パッケージ２を形成する。そして、樹脂パッケージ２が、トランスファーモールドにより形成される場合には、熱硬化性樹脂が用いされ、インジェクションモールドにより形成される場合には、熱可塑性樹脂が用いられる。樹脂パッケージ２を構成する樹脂内には、熱伝導率の向上させるための酸化シリコン等のフィラーが混入される場合でも良い。

最後に、フレーム４１から搭載部毎に樹脂パッケージ２を離脱し、例えば、ダイバー４６（図４（Ａ）参照）を打ち抜く際にリード４のアウターリード部をガルウイング形状に折り曲げ加工することで、半導体装置１が完成する。

尚、本実施の形態では、フレーム４８からヒートシンク９を離脱した後、ヒートシンク９にプレス加工を施し、フレーム４１とヒートシンク９とを連結させる場合について説明したがこの場合に限定するものではない。例えば、ヒートシンク９がフレーム４８に支持された状態にてヒートシンク９にプレス加工を施し、フレーム４１、４８同士を連結させる場合でも良い。この場合には、前述したフレーム４１、４８に設けられたスリット４３、５０やインデックス孔４４、５１を利用することで、位置精度良く連結作業を行うことが出来る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

１ 半導体装置
２ 樹脂パッケージ
４ リード
４Ａ インナーリード部
９ ヒートシンク
１１ 半導体素子
１３ 段差領域
１５ 凹部
２４ 突出部
２９ 貫通孔
３３ 凹部
４１ フレーム
４２ 搭載部
４７ 連結領域
４８ フレーム

Claims (7)

1. ヒートシンクと、前記ヒートシンクの表面に固着された半導体素子と、前記ヒートシンクと連結し、前記半導体素子と電気的に接続するリードと、少なくとも前記ヒートシンクの裏面の一部が露出するように前記半導体素子を被覆する樹脂パッケージとを有する半導体装置において、
   前記ヒートシンクは、少なくとも前記リードが配置されるフレームと連結する段差領域を有し、前記段差領域では、前記樹脂パッケージが、前記ヒートシンクの裏面側まで被覆することを特徴とする半導体装置。
2. 前記ヒートシンクの段差領域には、前記ヒートシンクの裏面側から第１の凹部が形成され、前記樹脂パッケージは前記第１の凹部を埋設することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記フレームには、前記ヒートシンクと連結するための貫通孔が配置され、前記ヒートシンクの段差領域の表面側には、前記第１の凹部上方に前記貫通孔の長さよりも長い突出部が形成され、前記貫通孔から露出する領域の前記突出部が、かしめ加工されることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記フレームには、前記ヒートシンクと連結するための貫通孔が配置され、前記ヒートシンクの段差領域の表面側には、前記第１の凹部上方に前記貫通孔の長さよりも長い突出部が形成され、
   前記フレームの貫通孔の形成領域には、前記フレームの表面側から前記貫通孔の径よりも幅広く、前記貫通孔と連続する第２の凹部が形成され、前記第２の凹部に露出する領域の前記突出部が、かしめ加工されることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
5. 前記リードのアウターリード部は、前記樹脂パッケージの一側辺のみから導出し、前記リードのインナーリード部は、前記一側辺と対向する他の側辺側の前記半導体素子周囲まで配置されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
6. ヒートシンクを準備し、前記ヒートシンクの一部にプレス加工を行い、前記ヒートシンクに段差領域を形成した後、前記段差領域の一部にプレス加工を行い、前記段差領域に凹部及び突出部を形成する工程と、
   リードが配置されたフレームを準備し、前記フレームに設けられた貫通孔に前記ヒートシンクの突出部を挿入し、前記貫通孔から露出する領域の前記突出部にかしめ加工を行い、前記フレームと前記ヒートシンクとを連結させる工程と、
   前記ヒートシンク上面に半導体素子を固着し、前記半導体素子と前記リードとを電気的に接続した後、前記ヒートシンクの裏面側では、前記段差領域は被覆し、その他の領域が露出するように樹脂パッケージを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 同一厚みから成るフレームを準備し、前記同一厚みのフレームに対して少なくとも打ち抜き加工及びプレス加工を施し、前記ヒートシンクを成形することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。

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