JP2019186338A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂バリの発生が抑制される、いわゆるハーフモールド構造の半導体装置を実現する。【解決手段】一面１０ａ、他面１０ｂおよび側面１０ｃを有するヒートシンク１０と、一面１０ａ上に半導体素子３０と、リードフレーム４０と、モールド樹脂６０とを備え、他面１０ｂの一部がモールド樹脂６０から露出したハーフモールド構造の半導体装置において、他面１０ｂに枠体状の突起部１３を設けつつ、側面１０ｃのうち他面１０ｂ側の領域に第２領域１０ｃｂを設ける。これにより、モールド樹脂６０を成形する際に、側面１０ｃのうち他面１０ｂ側におけるモールド樹脂材料の衝突エネルギーを緩和すると共に、突起部１３とモールド金型との密着が高まる構造となり、他面１０ｂのうち突起部１３の内側の領域に樹脂バリが発生することが抑制される半導体装置となる。【選択図】図１

Description

本発明は、いわゆるハーフモールド構造の半導体装置に関する。

従来、この種の半導体装置は、放熱板と、放熱板の一面側に搭載される半導体素子と、リードフレームと、リードフレームと半導体素子とを電気的に接続するワイヤと、これらを覆うモールド樹脂とを備える。そして、放熱板のうち一面と反対側の他面は、モールド樹脂から露出している。

この種の半導体装置では、モールド樹脂を成形する際に、放熱板のうちモールド樹脂から露出させる他面（以下「露出面」という）とモールド樹脂成形に用いる金型との間にモールド樹脂の材料が入り込むことで、樹脂バリを生じることがある。樹脂バリが生じると、外観の悪化や樹脂バリが生じた部分ではんだが弾いてしまうことによる実装性の悪化などの問題が起きるため、樹脂バリを除去する余分な工程が必要となる。

この樹脂バリが生じることを抑制する方法としては、例えば特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１に記載の発明は、露出面となる面に凸部を備える放熱板を用い、モールド樹脂成形用の金型内に放熱板を露出面の反対側から押圧する押圧ピンをセットしてモールド樹脂成形を行う。これにより、モールド樹脂成形において、凸部が金型を押圧させられて塑性変形することで金型と密着し、凸部と金型との隙間にモールド樹脂材料が進入することが抑制され、樹脂バリの発生が抑制される。

特開平１１−１５０２１６号公報

上記の樹脂バリは、金型内に注入されたモールド樹脂材料が放熱板のうち一面と他面とを繋ぐ側面に向かって流れ込み、放熱板の他面と金型との隙間に入り込むことで生じる。つまり、他面における樹脂バリは、側面にかかるモールド樹脂材料の衝突エネルギーが大きいほど生じやすい。

特許文献１に記載の発明は、放熱板の側面が平坦であるため、側面のうち凸部が形成された他面側の部分におけるモールド樹脂材料による衝突エネルギーが大きく、凸部に対する同材料による衝突エネルギーが低減されにくい構造である。また、特許文献１に記載の発明は、凸部がモールド樹脂成形における押圧により凸部全体が折れ曲がるような塑性変形をする前提の構造とされており、折れ曲がり方によっては、樹脂バリが発生し得る。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ヒートシンクのうちモールド樹脂から露出する他面側における樹脂バリの発生が抑制される構造の半導体装置を提供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に記載の半導体装置は、表裏の関係にある一面（１０ａ）および他面（１０ｂ）と、一面と他面との間の面である側面（１０ｃ）と、を有するヒートシンク（１０）と、一面上に接合材（２０）を介して搭載された半導体素子（３０）と、半導体素子と電気的に接続されたリードフレーム（４０）と、ヒートシンク、半導体素子、リードフレームを覆うモールド樹脂（６０）と、を備える。このような構成において、ヒートシンクは、他面に対する法線方向から見て、枠体状とされた突起部（１３）が他面に形成されると共に、突起部の内側の領域の一部がモールド樹脂から露出しており、突起部は、上記の法線方向から見て、他面の外郭よりも内側に配置されており、一面と他面とを繋ぐ方向を厚み方向として、側面のうち他面側の一部の領域は、側面の残部よりも厚み方向における幅が狭い狭窄部（１０ｃｂ）とされている。

これにより、ヒートシンクの側面のうち他面側が狭窄部とされ、モールド樹脂の形成工程において突起部に横からかかるモールド樹脂材料による衝突エネルギーが低減される構造となる。また、モールド樹脂の形成に用いる金型に突起部が押圧され、これらの隙間が塞がった状態となるため、他面のうち突起部の内側領域にモールド樹脂材料が進入することによる樹脂バリの発生が抑制される半導体装置となる。

なお、上記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の一例を示すものである。

第１実施形態の半導体装置の断面構成を示す図であって、図３中のI-I間の断面を示す概略断面図である。 第１実施形態の半導体装置の断面構成を示すであって、図３中のII-II間の断面を示す概略断面図である。 第１実施形態の半導体装置を示す概略平面図である。 第１実施形態の半導体装置におけるヒートシンクを他面側から見た様子を示す概略平面図である。 従来の半導体装置でのモールド樹脂の形成工程におけるモールド樹脂材料の流れを示す模式図である。 図５Ａに続く状態を示す図であって、モールド樹脂材料のヒートシンクへの衝突とそのエネルギーを示す模式図である。 第１実施形態の半導体装置でのモールド樹脂の形成工程におけるモールド樹脂材料の流れを示す模式図である。 図５Ｃに続く状態を示す図であって、モールド樹脂材料のヒートシンクへの衝突とそのエネルギーを示す模式図である。 突起部が形成されていないヒートシンクが用いられた従来の半導体装置を他の部材に搭載する際におけるはんだボールの発生を示す概略断面図である。 第１実施形態の半導体装置を他の部材に搭載する様子を示す概略断面図である。 第２実施形態の半導体装置を構成するヒートシンクの突起部の断面形状を示す概略断面図である。 第２実施形態の半導体装置にかかるヒートシンクの突起部がモールド金型に当接する一例を示す模式図である。 第２実施形態の半導体装置にかかるヒートシンクであって、他の形状とされた突起部がモールド金型に当接する一例を示す模式図である。 第２実施形態の半導体装置にかかるヒートシンクであって、他の形状とされた突起部がモールド金型に当接する一例を示す模式図である。 第２実施形態の半導体装置にかかるヒートシンクであって、他の形状とされた突起部がモールド金型に当接する一例を示す模式図である。 第３実施形態の半導体装置の断面構成を示す概略断面図である。 第３実施形態の半導体装置におけるヒートシンクを他面側から見た様子を示す概略平面図である。 他の実施形態の半導体装置の断面構成を示す概略断面図である。

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などである部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態の半導体装置について、図１〜図６を参照して述べる。本実施形態の半導体装置は、例えば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動するための装置として適用され得る。

図１では、構成を分かり易くするため、別断面に配置されている後述するワイヤ５０を破線で示している。図３では、後述するリードフレーム４０のリード４１の本数を減らし、デフォルメしたものを示すと共に、上面視したときのモールド樹脂６０の外郭を二点鎖線で示している。図４では、後述する突起部１３の配置を分かり易くするため、断面を示すものではないが、ハッチングを施している。

本実施形態の半導体装置は、図１に示すように、表裏の関係にある一面１０ａおよび他面１０ｂを有するヒートシンク１０と、接合材２０と、半導体素子３０と、リードフレーム４０と、ワイヤ５０と、モールド樹脂６０とを有してなる。この半導体装置は、図１に示すように、ヒートシンク１０のうち半導体素子３０が搭載される一面１０ａの反対側の他面１０ｂの一部がモールド樹脂６０から露出しており、いわゆるハーフモールド構造とされている。

ヒートシンク１０は、図１に示すように、一面１０ａ、他面１０ｂ、および一面１０ａと他面１０ｂとの間の面である側面１０ｃを備える板状とされ、例えば銅系金属や鉄系金属などの金属材料などにより構成される。ヒートシンク１０は、一面１０ａ上に接合材２０を介して半導体素子３０が搭載されている。

ヒートシンク１０は、図２に示すように、一面１０ａに支持部１２が形成されている。ヒートシンク１０は、図１に示すように、他面１０ｂに突起部１３が形成されている。ヒートシンク１０の側面１０ｃは、図１に示すように、本実施形態では、突起状の区画部１１が形成されることで、一面１０ａの領域と他面１０ｂ側の領域との少なくとも２つの領域に区画されている。

以下、説明の簡略化のため、一面１０ａと他面１０ｂとを繋ぐ方向を「厚み方向」と称する。また、図１に示すように、ヒートシンク１０の側面１０ｃのうち区画部１１によりも一面１０ａ側の領域を「第１領域１０ｃａ」と称し、区画部１１によりも他面１０ｂ側の領域を「第２領域１０ｃｂ」と称する。

ヒートシンク１０は、図１に示すように、第２領域１０ｃｂの厚み方向の幅が第１領域１０ｃａよりも小さい形状とされている。つまり、第２領域１０ｃｂは、第１領域１０ｃａよりも厚み方向における幅が狭いことから、「狭窄部１０ｃｂ」とも称され得る。第２領域１０ｃｂは、後述するモールド樹脂６０の形成工程にて、モールド樹脂材料によって突起部１３にかかる衝突エネルギーを緩和するために形成される。この詳細については、後述する。

区画部１１は、側面１０ｃを少なくとも狭窄部１０ｃｂを有するものとするために設けられるものであり、本実施形態では、図１に示すように、断面視にて三角形状とされている。区画部１１は、すべての側面１０ｃに形成されており、ヒートシンク１０を囲む閉環形状とされている。言い換えると、閉環形状の区画部１１により、同様の閉環形状の第２領域１０ｃｂが形成されているとも言える。区画部１１は、側面１０ｃを区画し、第２領域１０ｃｂを有するものとできればよく、その形状については、任意である。

支持部１２は、図２に示すように、ヒートシンク１０の一面１０ａ側に形成される凸部であって、リードフレーム４０のうち嵌合部４２が嵌め込まれており、嵌合部４２を支持するものである。具体的には、支持部１２は、モールド樹脂６０の形成工程にて、モールド樹脂６０を形成するために用いる金型（以下「モールド金型」という）の型合わせの力が突起部１３に伝達されるように嵌合部４２を支持するものである。支持部１２は、例えば図２に示すように、２本形成されるが、嵌合部４２をかしめなどにより支持できればよく、その数や形状などについては適宜変更される。

突起部１３は、例えば、図１に示すように、他面１０ｂに対する法線方向（以下「他面法線方向」という）において突出しており、本実施形態では、断面視にて矩形形状とされている。突起部１３は、図４に示すように、他面法線方向から見て、枠体状の突起とされると共に、他面１０ｂの外郭から離れて内側の位置に配置されている。突起部１３は、後述するモールド樹脂６０の形成工程にて、モールド樹脂６０を構成するモールド樹脂材料が、他面１０ｂのうち突起部１３に囲まれた領域（以下「突起部内側領域」という）に進入して樹脂バリが形成されることを抑制するものである。

具体的には、突起部１３は、モールド樹脂６０の形成工程において、後述するモールド金型に対して押圧され、この押圧により突起部１３とモールド金型との隙間を塞ぐことで、突起部内側領域にモールド樹脂材料が進入することを抑制する役割を果たす。

なお、突起部１３は、例えば、他面法線方向における高さが１５μｍとされ、他面法線方向に対して垂直な方向における幅が１００μｍとされるが、高さや幅については適宜変更されてもよい。また、突起部１３は、他の部材へのはんだ接合に用いられる部分である突起内側領域が接合に支障のない程度の面積とされればよく、他面１０ｂの外郭との距離については任意である。

接合材２０は、ヒートシンク１０に半導体素子３０を搭載するために用いられるものであり、例えば、はんだや銀ペーストなどの導電性接着剤などよりなる。

半導体素子３０は、主としてシリコンなどの半導体材料により構成され、例えばＭＯＳトランジスタ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などのパワー素子やダイオードなどであり、通常の半導体プロセスにより製造される。半導体素子３０は、接合材２０の反対側の面に図示しない電極が形成され、図１に示すように、ワイヤ５０を介してリードフレーム４０のうちリード４１と電気的に接続される。

リードフレーム４０は、例えば、銅系金属や鉄系金属などの金属材料によりなり、図３に示すように、複数のリード４１および嵌合部４２を備え、一面１０ａに対する法線方向から見て半導体素子３０を取り囲むように配置される。リードフレーム４０は、モールド樹脂６０の形成までは、図示しないタイバーにより隣接する複数のリード４１が連結されているが、モールド樹脂６０の形成後にプレス打ち抜きなどによりタイバーが除去されることで、複数のリード４１が分離した状態となる。

複数のリード４１は、図１に示すように、一部がモールド樹脂６０に封止されるインナーリードとされ、残部がモールド樹脂６０から露出するアウターリードとされている。

嵌合部４２は、例えば、図２に示すように、支持部１２がはめ込まれる貫通孔４２ａが形成されており、支持部１２が挿入されてかしめられることでヒートシンク１０に固定されている。嵌合部４２は、例えば、図２に示すように、上面視にて隣接する２本のリード４１と接続されている。嵌合部４２は、モールド樹脂６０の成形前では、接続された２本のリード４１を介して図示しないタイバーにより他のリード４１と連結されており、モールド樹脂６０の成形後にタイバーがプレス打ち抜きなどにより除去されることで他のリード４１と分離される。

嵌合部４２は、図２に示すように、半導体素子３０の反対側の一端側がモールド樹脂６０から露出した露出部４２ｂとされている。露出部４２ｂは、モールド樹脂６０の形成工程においてモールド金型の型合わせの力がかかる部分である。嵌合部４２は、露出部４２ｂにモールド金型による力がかかることで、支持部１２によって連結されたヒートシンク１０に当該力を伝達する役割を果たす部分であり、いわばヒートシンク１０を押圧する「押圧手段」と称され得る。

なお、嵌合部４２は、図３に示すように、ワイヤ５０が接続され、ワイヤ５０を介して半導体素子３０と電気的に接続されてもよく、この場合には、例えばグラウンドとしても用いられる。

ワイヤ５０は、図１に示すように、半導体素子３０とリード４１とを電気的に接続するものであり、例えば金、銀、アルミニウムなどによりなる。ワイヤ５０は、例えばワイヤボンディングなどにより半導体素子３０およびリード４１それぞれに接続される。

モールド樹脂６０は、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などによりなり、図１に示すように、ヒートシンク１０の一部、半導体素子３０、リードフレーム４０の一部、およびワイヤ５０を覆っている。

以上が、本実施形態の半導体装置の基本的な構成である。

次に、本実施形態の半導体装置の製造方法の一例について説明する。ただ、本実施形態の半導体装置は、支持部１２、突起部１３および第２領域１０ｃｂを備える、ヒートシンク１０を用いる点以外の点については、公知の製造工程を採用できるため、ここでは簡単に説明する。

まず、支持部１２、突起部１３および第２領域１０ｃｂを備える、ヒートシンク１０と、半導体素子３０とを用意する。そして、ヒートシンク１０の一面１０ａ上にはんだなどの接合材２０を介して半導体素子３０を搭載する。

続けて、複数のリード４１と嵌合部４２とを有し、タイバーによりこれらが連結されたリードフレーム４０を用意する。そして、ヒートシンク１０の支持部１２に、このリードフレーム４０の嵌合部４２を嵌め込んでかしめることにより、ヒートシンク１０とリードフレーム４０とを連結する。その後、半導体素子３０と複数のリード４１それぞれとをワイヤボンディングなどにより、ワイヤ５０を介して電気的に接続し、モールド金型にセットするワークを形成する。

そして、モールド樹脂６０を形成するためのキャビティを有し、例えば上型と下型とのよりなるモールド金型を用意する。このモールド金型は、例えば、上型と下型とによりリードフレーム４０のうちタイバーを含む部分を挟持すると共に、上型と嵌合部４２のうち露出部４２ｂになる部分とが接触し、露出部４２ｂになる部分に型合わせの力がかかる構成とされている。

その後、ワークをモールド金型にセットし、モールド樹脂材料をキャビティ内に注入し、加熱硬化することでモールド樹脂６０を形成する。このとき、突起部１３に型合わせの力が集中することで下型と密着し、突起部１３と下型との隙間が塞がった状態となり、モールド樹脂材料が突起部１３を越えて突起部内側領域に進入することが抑制される。その結果、ヒートシンク１０のうち突起部内側領域の少なくとも一部がモールド樹脂から露出することとなる。

モールド樹脂６０の形成後、モールド金型からワークを離型し、プレス打ち抜きなどによりタイバーを切断除去する。

以上のような製造方法により、本実施形態の半導体装置を製造することができる。なお、上記の製造方法は、あくまで一例であり、他の公知の製造工程が採用されてもよい。

次に、側面１０ｃに形成される第２領域１０ｃｂの効果について、図５Ａ〜図５Ｄを参照して説明する。

図５Ａ〜図５Ｄでは、ヒートシンク１０のうち突起部１３と第２領域１０ｃｂとを含む一部、およびモールド金型１００のうち当該一部に隣接する部分のみを示し、他の部分を省略している。また、図５Ｂ、図５Ｄでは、モールド樹脂材料６０ａによる衝突エネルギーを便宜的に白抜き矢印で示すと共に、衝突エネルギーの大小を白抜き矢印の大小で表現している。

まず、一面７０ａに突起部７１が形成され、側面７０ｂに第２領域１０ｃｂに相当する領域が形成されていないヒートシンク７０を有する従来の半導体装置におけるモールド樹脂材料６０ａによる衝突エネルギーについて説明する。

従来の半導体装置では、モールド樹脂６０の形成工程にて、図５Ａに示すように、モールド金型１００に突起部７１が押圧された状態で側面７０ｂからモールド樹脂材料６０ａが流れ込んでくる。このとき、図５Ａに示すように、従来の半導体装置では、ヒートシンク７０の側面７０ｂが平坦であって、側面７０ｂに向かってモールド樹脂材料６０ａが流れ込める間口幅Ｌ１が大きい状態である。

言い換えると、従来の半導体装置は、モールド樹脂６０の形成工程において、側面７０ｂに衝突するモールド樹脂材料６０ａの量が多い状態となる構造である。そして、図５Ｂに示すように、モールド樹脂材料６０ａが側面７０ｂに衝突するが、上記のようにその衝突量が多いため、側面７０ｂにかかる衝突エネルギーが大きい。

一方、図５Ａに示すように、突起部７１における間口幅Ｌ２、すなわちモールド金型１００と一面７０ａとの隙間は、間口幅Ｌ１よりも小さいため、突起部７１に衝突するモールド樹脂材料６０ａの量は少なくなる。

しかしながら、側面７０ｂのうち一面７０ａに隣接する領域における衝突エネルギーが大きいため、モールド樹脂材料６０ａのうち突起部７１に直線的に向かう流れの勢いが抑制しきれない状態で、突起部７１にモールド樹脂材料６０ａが衝突する結果となる。そのため、突起部７１にかかるモールド樹脂材料６０ａの衝突エネルギーが比較的大きく、モールド樹脂材料６０ａが突起部７１を越えてその先まで進入し、樹脂バリが形成され得る。

これに対して、本実施形態の半導体装置では、図５Ｃに示すように、ヒートシンク１０の側面１０ｃの一部が厚み方向における幅が狭い第２領域１０ｃｂとされている。そのため、図５Ｃに示すように、側面１０ｃ全体、第２領域１０ｃｂ、突起部１３におけるそれぞれの間口幅をＬ３、Ｌ４、Ｌ５とすると、Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ５の状態となっている。

言い換えると、ヒートシンク１０は、側面１０ｃ、第２領域１０ｃｂ、突起部１３に向かうにつれて、間口幅が段階的に狭くなる構成、すなわちモールド樹脂材料６０ａが流れ込む量が段階的に小さくなる構成とされている。そのため、図５Ｄに示すように、モールド樹脂材料６０ａによる衝突エネルギーも段階的に低減する構成となり、突起部１３にかかるモールド樹脂材料６０ａの衝突エネルギーが従来に比べて相対的に低減する構造となる。そのため、モールド樹脂材料６０ａが突起部７１を越えることが抑制され、樹脂バリの発生が抑制される。

本実施形態によれば、ヒートシンク１０の側面１０ｃのうち他面１０ｂ側の領域を第２領域１０ｃｂとされることで、突起部１３におけるモールド樹脂材料６０ａの衝突エネルギーが低減される構造となる。また、枠体状の突起部１３が他面１０ｂに形成されることで、モールド樹脂６０の成形時において、モールド金型の型合わせの圧力が突起部１３にかかり、突起部１３とモールド金型との密着が高まる構造となる。これらの作用により、他面１０ｂのうち突起部１３の内側領域にモールド樹脂材料が進入して樹脂バリが生じることが抑制される半導体装置となる。

また、本実施形態の半導体装置は、他の部材にはんだ接合される際に、溶融したはんだが接合部分から飛散することに起因して生じる、いわゆるはんだボールの発生を抑制する効果も期待される。

具体的には、図６Ａに示すように、突起部１３が形成されていないヒートシンク８０を用いられた半導体装置を、ランド９１を備える他の部材９０にはんだ接合する場合について検討する。なお、他の部材９０としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂などによりなる基板の表面に銅などによる図示しない配線やランド９１が形成された配線基板などが挙げられる。

例えば、図６Ａに示すように、ヒートシンク８０を備える半導体装置を他の部材９０にはんだ接合する場合、ヒートシンク８０の接合面がフラットであるため、ヒートシンク８０の接合面とランド９１との間からはんだがはみ出すことがある。このとき、はんだの一部が接合部分から分離してしまうと、図６Ａに示すように、球状のはんだ、いわゆるはんだボール９２が生じてしまい、意図しない部分での導通などの不具合原因となる。

なお、このようなはんだのはみ出しの要因としては、例えば、接合に用いるはんだの量が多かったり、アウターリードの寸法バラツキなどによってスタンドオフが小さくなることで接合面とランド９１との隙間が狭くなったりする、などが挙げられる。

これに対して、本実施形態の半導体装置では、ヒートシンク１０の他面１０ｂに突起部１３が形成されているため、他の部材９０にはんだ接合する場合において、図６Ｂに示すように、突起部１３がはんだのはみ出しを抑制する役割を果たす。そのため、上記したような要因によりはんだのはみ出しが起きやすい状況にあったとしても、突起部１３によりはんだのはみ出しが抑制され、はんだボールが発生することが抑制されることとなる。このように、本実施形態の半導体装置は、他の部材９０への搭載時において、はんだボールの発生が抑制される効果も期待される。

（第２実施形態）
第２実施形態の半導体装置について、図７Ａ〜図７Ｅを参照して述べる。図７Ａ〜図７Ｅでは、ヒートシンク１０の突起部１３を含む一部の領域を示し、他の部分については省略している。

本実施形態の半導体装置は、図７Ａに示すように、断面視にて、突起部１３が、先端部１３ａの幅が根元部１３ｂの幅よりも小さい形状とされている点で上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。

突起部１３は、本実施形態では、図７Ａに示すように、先端部１３ａの幅が根元部１３ｂの幅よりも小さい形状、すなわちモールド樹脂６０の成形時において先端部１３ａにかかる圧力が上記第１実施形態よりも大きくなる形状とされている。これは、先端部１３ａにかかる圧力をより高めて、先端部１３ａとモールド金型とをより密着させ、モールド樹脂材料が突起部１３を越えて突起部内側領域に進入して樹脂バリが発生することを防止するためである。

具体的には、突起部１３は、モールド樹脂６０の成形前においては先端部１３ａが尖った形状とされているが、モールド樹脂６０の成形において先端部１３ａに圧力がかかることで塑性変形した結果、先端部１３ａ側に面が形成された状態とされる。言い換えると、突起部１３は、本実施形態では、部分的に塑性変形した形状、すなわち先端部１３ａのみが塑性変形した形状であるとも言える。つまり、先端部１３ａと異なる部分については塑性変形せずにモールド金型への押圧前の形状を維持し、突起部１３とモールド金型との間に意図しない隙間が生じることを抑制しつつ、先端部１３ａが塑性変形して突起部１３とモールド金型との隙間を塞いでいる。そのため、突起部内側領域へのモールド樹脂材料の進入を抑制し、樹脂バリの発生を防止できる。

突起部１３は、例えば、図７Ｂに示すように、モールド樹脂成形前にて、先端部１３ａのうち突起部１３の根元部１３ｂの幅方向における中心部分が尖った形状とされている。ただ、突起部１３は、モールド樹脂成形前にて先端部１３ａが尖った形状とされていればよく、図７Ｃに示すように、先端部１３ａのうち突起部内側領域側が尖っていてもよいし、図７Ｄに示すように、先端部１３ａのうち突起部内側領域の反対側が尖っていてもよい。また、突起部１３は、図７Ｅに示すように、根元部１３ｂから先端部１３ａに向かうにつれて、幅が狭くなる形状とされてもよい。

なお、先端部１３ａを尖った形状とすることで、突起部１３の断面形状が矩形形状とされた場合よりも押圧される面積が狭くなって圧力が相対的に高くなるため、モールド金型への突起部１３の当接が安定する効果も期待できる。また、突起部１３は、突起部１３全体が塑性変形すること、およびこれに起因する樹脂バリの発生を抑制するため、根元部１３ｂにおける幅が所定よりも大きくされてもよい。突起部１３は、上記の例に限られず、適宜形状が変更されてもよい。

本実施形態によれば、突起部１３がモールド金型との当接が安定する形状とされることで、第１実施形態の効果に加えて、さらに樹脂バリの発生が抑制される半導体装置となる。
（第３実施形態）
第３実施形態の半導体装置について、図８、図９を参照して述べる。図８では、図１に相当する断面を示すと共に、別断面におけるワイヤ５０を破線で示している。図９では、突起部１３の配置を分かり易くするため、断面を示すものではないが、ハッチングを施している。

本実施形態の半導体装置は、図８に示すように、ヒートシンク１０の他面１０ｂのうち突起部内側領域であって、突起部１３に隣接する領域（以下「突起部隣接領域」という）に溝部１４が形成されている点で上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。

溝部１４は、モールド樹脂６０の成形時に突起部内側領域へモールド樹脂材料が進入したとしても、突起部隣接領域で当該モールド樹脂材料を受け止め、さらなる進入を防ぐために形成されるものである。溝部１４は、例えば、図９に示すように、他面法線方向から見て、突起部隣接領域において突起部１３に沿って延設されている。

溝部１４は、例えば図８に示すように、断面視にてＶ字状の溝とされるが、モールド樹脂材料を貯めることができればよく、断面形状、深さ、幅や数などについては適宜変更されてもよい。また、溝部１４は、図８に示すように、突起部１３の幅方向において突起部１３と隙間を隔てずに形成されてもよいし、突起部１３と隙間を隔てて形成されてもよい。

本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、モールド樹脂材料が突起部内側領域に進入したとしても溝部１４で留まる形状とされているため、樹脂バリが最小限で済み、他の部材への実装性に優れた半導体装置となる。

（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態に示した半導体装置は、本発明の半導体装置の一例を示したものであり、上記の各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）例えば、上記第３実施形態では、突起部内側領域に溝部１４が形成された例について説明したが、他面１０ｂのうち突起部１３の外側領域、すなわち突起部外側領域にも溝部１４と同様の溝が形成されてもよい。これにより、突起部外側領域においてもモールド樹脂材料を貯める溝が形成されることで、突起部内側領域へのモールド樹脂材料の進入が抑制され、より樹脂バリの発生が抑制される半導体装置となる。

（２）上記第１実施形態では、突起状の区画部１１が形成されることで、側面１０ｃのうち他面１０ｂ側の領域が狭窄部１０ｃｂ（第２領域１０ｃｂ）とされた例について説明した。しかしながら、狭窄部１０ｃｂを有する側面１０ｃとされていればよく、例えば、図１０に示すように、側面１０ｃに段差を設けることで側面１０ｃを区画し、狭窄部１０ｃｂが形成されてもよい。この場合、段差部分の断面形状などについては、任意である。

また、側面１０ｃに図１０に示す段差部を設ける場合において、区画部１１がさらに形成されていてもよいし、さらに側面１０ｃが段差もしくは区画部１１により３つ以上の領域に区画されていてもよい。この場合、側面１０ｃのうち最も他面１０ｂに近い領域が狭窄部１０ｃｂとされていればよい。

（３）上記各第実施形態を適宜組み合わせた構造とされてもよく、例えば、第１実施形態と第３実施形態、または第２実施形態と第３実施形態と、を組み合わせた構造とされてもよい。

１０ ヒートシンク
１０ｃｂ 第２領域（狭窄部）
１３ 突起部
１４ 溝部
２０ 接合材
３０ 半導体素子
４０ リードフレーム
５０ ワイヤ
６０ モールド樹脂

Claims (3)

1. 表裏の関係にある一面（１０ａ）および他面（１０ｂ）と、前記一面と前記他面との間の面である側面（１０ｃ）と、を有するヒートシンク（１０）と、
   前記一面上に接合材（２０）を介して搭載された半導体素子（３０）と、
   前記半導体素子と電気的に接続されたリードフレーム（４０）と、
   前記ヒートシンク、前記半導体素子、前記リードフレームを覆うモールド樹脂（６０）と、を備え、
   前記ヒートシンクは、前記他面に対する法線方向から見て、枠体状とされた突起部（１３）が前記他面に形成されると共に、前記突起部の内側の領域の少なくとも一部が前記モールド樹脂から露出しており、
   前記突起部は、前記法線方向から見て、前記他面の外郭よりも内側に配置されており、
   前記一面と前記他面とを繋ぐ方向を厚み方向として、
   前記側面は、少なくとも２つの領域に区画されると共に、前記側面のうち前記他面側の一部の領域は、前記側面の残部よりも前記厚み方向における幅が狭い狭窄部（１０ｃｂ）とされている半導体装置。
2. 前記突起部は、前記突起部の先端部（１３ａ）の幅が根元部（１３ｂ）の幅よりも小さい形状とされている請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記ヒートシンクは、前記他面のうち前記突起部の内側の領域であって前記突起部に隣接する領域に、前記法線方向から見て前記突起部に沿って延設された溝部（１４）が形成されている請求項１または２に記載の半導体装置。

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