(57)【要約】【課題】接合強度に優れた半導体装置を実現する。【課題を解決するための手段】半導体装置は、第１方向に垂直な第１面に沿って延在するリード上段部、第１面よりも第１方向の第１の側にあり第１面と平行な第２面に沿って延在するリード下段部、及びリード上段部とリード下段部とを電気的に接続するリード中段部、とを有するリード部と、リード上段部に電気的に接続されている半導体素子と、半導体素子の少なくとも一部およびリード上段部の一部を封止する封止部と、を備え、リード上段部の第１の側の端面が、封止部の第１の側の端面と同一な平面上か、同一な平面よりも第１方向の第１の側に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に垂直な第１面に沿って延在するリード上段部、前記第１面よりも前記第１方向の第１の側にあり前記第１面と平行な第２面に沿って延在するリード下段部、及び前記リード上段部と前記リード下段部とを電気的に接続するリード中段部、とを有するリード部と、
前記リード上段部に電気的に接続されている半導体素子と、
前記半導体素子の少なくとも一部および前記リード上段部の一部を封止する封止部と、を備え、
前記リード上段部の前記第１の側の端面が、前記封止部の前記第１の側の端面と同一な平面上か、前記同一な平面よりも前記第１方向の前記第１の側に位置している、半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記リード上段部の前記第１の側の端面が、前記封止部の前記第１の側の端面と同一な平面上にある、半導体装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、
前記第１方向と直交する第２方向における前記リード下段部の前記半導体素子から遠い側の端面が、前記封止部の前記第２方向の端面と、前記第２方向の同じ位置にある、半導体装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の半導体装置において、
前記リード下段部が、前記封止部と接触していない、半導体装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の半導体装置において、
前記半導体素子の素子面とは反対側の面が熱伝導性のダイパッドと接触している、半導体装置。
【請求項６】
第１方向に垂直な第１面に沿って延在するリード上段部、前記第１面よりも前記第１方向の第１の側にあり前記第１面に平行な第２面に沿って延在するリード下段部、及び前記リード上段部と前記リード下段部とを電気的に接続するリード中段部、とを有するリード部が、前記第１方向に垂直な第３面に沿って延在するサポートバーにより支持されているリードフレームを用意すること、
前記リードフレームの所定位置に半導体素子を配置し、前記リード上段部と半導体素子とを電気的に接続すること、
前記リード上段部の前記第１の側の端面が、封止部の前記第１の側の端面と同一な平面上か、前記同一な平面よりも前記第１方向の前記第１の側になるように、前記封止部で前記半導体素子の少なくとも一部および前記リードフレームの一部を封止すること、
前記サポートバーおよび前記封止部を、前記サポートバーを含む切断部で前記第１方向に平行な絶断面で切断し、前記サポートバーを除去すること、
とを備える、半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記リード上段部の前記第１の側の端面が、前記封止部の前記第１の側の端面と同一な平面上なるように封止する、半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１方向と直交する第２方向における前記リード下段部の前記半導体素子から遠い側の端面が、前記封止部の前記第２方向の端面と、前記第２方向の同じ位置になるように、前記リード下段部および前記封止部を切断する、半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記リード下段部と前記封止部との間に空隙を形成する、半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項９までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記リードフレームとして、２次元格子状の前記サポートバーの各格子内にそれぞれ前記リード部が配置された２次元リードフレームを用意し、
前記２次元リードフレームの前記各格子内に前記半導体素子をそれぞれ配置し、
前記２次元格子状の前記サポートバーを含む切断部に沿って、前記リードフレームおよび前記封止部を切断し半導体装置を個片化する、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記リードフレームとして、前記サポートバーに保持された熱伝導性のダイパッドを有するリードフレームを用意し、
前記半導体素子を、前記ダイパッド上に配置する、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子と半導体素子に電気的に接続されるリードの一部とを、樹脂等の封止部材で封止した半導体装置が使用されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２９１４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置には、振動の大きな環境下でも確実に動作する信頼性が求められる。しかし、従来の半導体装置は、振動の大きな環境下での耐久性が十分ではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様によると、半導体装置は、第１方向に垂直な第１面に沿って延在するリード上段部、前記第１面よりも前記第１方向の第１の側にあり前記第１面と平行な第２面に沿って延在するリード下段部、及び前記リード上段部と前記リード下段部とを電気的に接続するリード中段部、とを有するリード部と、前記リード上段部に電気的に接続されている半導体素子と、前記半導体素子の少なくとも一部および前記リード上段部の一部を封止する封止部と、を備え、前記リード上段部の前記第１の側の端面が、前記封止部の前記第１の側の端面と同一な平面上か、前記同一な平面よりも前記第１方向の前記第１の側に位置している。
第２の態様によると、半導体装置の製造方法は、第１方向に垂直な第１面に沿って延在するリード上段部、前記第１面よりも前記第１方向の第１の側にあり前記第１面に平行な第２面に沿って延在するリード下段部、及び前記リード上段部と前記リード下段部とを電気的に接続するリード中段部、とを有するリード部が、前記第１方向に垂直な第３面に沿って延在するサポートバーにより支持されているリードフレームを用意すること、前記リードフレームの所定位置に半導体素子を配置し、前記リード上段部と半導体素子とを電気的に接続すること、前記リード上段部の前記第１の側の端面が、封止部の前記第１の側の端面と同一な平面上か、前記同一な平面よりも前記第１方向の前記第１の側になるように、前記封止部で前記半導体素子の少なくとも一部および前記リードフレームの一部を封止すること、前記サポートバーおよび前記封止部を、前記サポートバーを含む切断部で前記第１方向に平行な絶断面で切断し、前記サポートバーを除去すること、とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、接合強度に優れた半導体装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図２】図２（ａ）から図２（ｅ）は、図１に示された半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図３】図１に示された半導体装置の製造に用いるリードフレームを上方から見た平面図。
【図４】図２（ｃ）に示された製造工程中の半導体装置を上方から見た平面図。
【図５】第１実施形態の半導体装置を基板に実装した状態を示す拡大断面図。
【図６】図６（ａ）は、第２実施形態の半導体装置の概略構成を示す断面図、図６（ｂ）は、第２実施形態の半導体装置の製造に用いるリードフレームを上方から見た平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態の半導体装置）
図１は、第１実施形態の半導体装置１の概略構成を示す断面図である。樹脂等の封止材から成る封止部１５の内部には、半導体素子１２が、集積回路が形成されている素子面１２Ｓが上（＋Ｚ方向）になるように配置されている。
図１および以下の各図に矢印で示したＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、その矢印の指し示す方向を＋方向とする。また、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、相互に直交する方向である。
【０００９】
本明細書では、Ｚ方向を「第１方向」とも呼び、各構成物（封止部１５等）の−Ｚ方向の側を「第１の側」または「下方」とも呼ぶ。また、各構成物（封止部１５等）の第１の側の端面を「下端面」とも呼び、各構成物（封止部１５等）の第１方向の第１の側とは反対側（第２の側）の端面を「上端面」とも呼ぶ。また、各構成物（封止部１５等）の第１方向と直交する方向の端面を「側端面」とも呼ぶ。  半導体素子１２の素子面１２Ｓ上の不図示の端子部には、金等の電気抵抗の小さな物質からなる配線１４の一端が接続され、配線１４の他端はリード部ＬＥにおけるリード上段部ＬＥＴの上端面に接続されている。従って、配線１４により、半導体素子１２とリード上段部ＬＥＴは電気的に接続されており、半導体素子１２とリード部ＬＥは電気的に接続されている。
【００１０】
半導体素子１２からＸＹ面内の周囲に向かってＸ方向またはＹ方向に沿って複数のリード部ＬＥが延びている。断面図である図１には、そのうちの２つのリード部ＬＥのみが示されている。
個々のリード部ＬＥは、１つのＸＹ平面に沿って延在するリード上段部ＬＥＴと、上記のＸＹ平面よりもＺ方向のマイナス側（−Ｚ側。下方）にある他のＸＹ平面に沿って延在するリード下段部ＬＥＢと、リード上段部ＬＥＴとリード下段部ＬＥＢとを電気的に接続するリード中段部ＬＥＭとを含んでいる。上述の１つのＸＹ平面は、例えばリード上段部ＬＥＴの−Ｚ側の端面である下端面ＬＴＳと同一な平面であり、上述の他のＸＹ平面は、例えばリード下段部ＬＥＢの−Ｚ側の端面である下端面ＬＢＳと同一な平面である。
【００１１】
リード上段部ＬＥＴとリード中段部ＬＥＭとの境界Ｂ１、およびリード中段部ＬＥＭとリード下段部ＬＥＢとの境界Ｂ２を、図１中に破線で示しているが、説明のための表記であり、実際にリード部ＬＥに境界が存在しているわけではない。
リード部ＬＥは、例えば銅等の電気抵抗の低い材料から成る。さらに後述するはんだとの密着性を向上させるために、その表面に錫等の金属によるメッキが施されていても良い。
【００１２】
半導体素子１２の素子面１２Ｓ、および各側面の少なくとも一部は、封止部１５により封止されている。また、半導体素子１２の素子面１２Ｓと反対側の面には、ダイボンディングフィルム１３が接着されている。
【００１３】
リード上段部ＬＥＴの下端面ＬＴＳは、封止部１５の−Ｚ側の端面である下端面１５Ｓと面一になっているか、あるいは下端面１５Ｓよりも−Ｚ方向にわずかに突出している。換言すれば、リード上段部ＬＥＴの下端面ＬＴＳは、封止部１５の下端面１５Ｓと同一平面上、または同一平面よりも−Ｚ側にある。
【００１４】
従って、リード部ＬＥのうち、リード上段部ＬＥＴは、下端面ＬＴＳを除くほぼ全ての表面が封止部１５により封止されている。一方、リード中段部ＬＥＭは、その一部が封止部１５により封止されているのみである。また、リード下段部ＬＥＢは封止部１５に封止されていない。よって、リード下段部ＬＥＢと封止部１５との間には、空隙が形成されている。
【００１５】
なお、ここで同一平面上とは、２つの平面のＺ方向の位置が厳密に一致することに限定されるものではなく、Ｚ方向の位置がリード上段部ＬＥＴのＺ方向の厚さの１０％程度の誤差の範囲内で一致していることを含むものである。ここで、下端面ＬＴＳが下端面１５Ｓに対して＋Ｚ側にある場合は、下端面ＬＴＳは封止部１５の下端面１５Ｓに対して窪んだ位置にあり、下端面ＬＴＳは封止部１５により封止されていない。
また、下端面ＬＴＳが、下端面１５Ｓに対して−Ｚ側にある場合でも、端面ＬＴＳと端面１５ＳとのＺ方向の位置の差は、リード上段部ＬＥＴのＺ方向の厚さの８０％程度以内とする。
【００１６】
図１中の左側にあるリード部ＬＥの、リード下段部ＬＥＢの半導体素子１２から遠い側の側端面ＬＥＬは、封止部１５の側端面１５Ｌと、Ｘ方向の同じ位置にある。同様に、図１中の右側にあるリード部ＬＥの下段部ＬＥＢの半導体素子１２から遠い側の側端面ＬＥＲは、封止部１５の側端面１５Ｒと、Ｘ方向の同じ位置にある。
なお、ここでＸ方向の同じ位置とは、Ｘ方向の位置座標が厳密に一致することに限定されるものではなく、位置座標がリード下段部ＬＥＢのＺ方向の厚さの１０％程度の誤差の範囲内で一致していることを含むものである。
【００１７】
（第１実施形態の半導体装置の製造方法）
以下、図２から図４を参照して、第１実施形態の半導体装置１の製造方法を説明する。
図２（ａ）から図２（ｅ）は、第１実施形態の半導体装置１を製造する製造工程を示す図である。図２の右下に示したＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を示す矢印は、図２（ａ）から図２（ｅ）までに共通するものであり、その指し示す方向は図１の矢印と一致する。
【００１８】
図２（ａ）は、リードフレーム１０の断面図であり、装置領域ＤＡ内であって半導体装置１を構成するリード部ＬＥと、切断線上にあり完成後の半導体装置１には含まれないサポートバーＦＹを含んでいる。
図３は、リードフレーム１０を上面（＋Ｚ方向）から見た平面図を示す。リードフレーム１０は、複数のリード部ＬＥと、リード部ＬＥの周囲をＸ方向に延びるサポートバーＦＸと、Ｙ方向に延びるサポートバーＦＹとを含んでいる。サポートバーＦＸとサポートバーＦＹとを総称してサポートバーＦＲと呼ぶ。
【００１９】
図３に示したリードフレーム１０は、２次元格子状に配列された複数のサポートバーＦＲを含み、２次元格子状のサポートバーＦＲの各格子内にリード部ＬＥを有するマルチアレイリードフレームを構成している。  リード部ＬＥのそれぞれは、その一端がサポートバーＦＲに接続され、サポートバーＦＲにより支持されている。
【００２０】
破線で示した装置領域ＤＡは、それぞれが半導体装置１として形成される領域を示しており、装置領域ＤＡ内のリード部ＬＥが、図１に示した半導体装置１に含まれるリード部ＬＥとなる。図３では、計４カ所の装置領域ＤＡを含むリードフレーム１０を示しているが、この数に限定されるものではなく、縦横により多くの同様の構造を構成してもよい。
あるいは、リードフレーム１０は装置領域ＤＡを１カ所のみ含むものであっても良い。
なお、リード部ＬＥには、図１で示したとおり、リード上段部ＬＥＴ、リード中段部ＬＥＭ、およびリード下段部ＬＥＢとなる各部が形成されているが、図３においては省略している。図４、図６（ｂ）においても、同様に省略している。
【００２１】
図２（ａ）は、図３中のＡ−Ａ線におけるリードフレーム１０の断面図を示している。
図２（ａ）に示した下端面ＬＴＳは、図１に示した下端面ＬＴＳに対応するものである。また、図２（ａ）に示した下端面ＬＢＳは、図１に示したリード部ＬＥのリード下段部ＬＥＢの下端面ＬＢＳに対応するものである。
【００２２】
図２（ａ）に示したリードフレーム１０の一部に接して、樹脂等の保護部材１１を形成する。図２（ｂ）は、保護部材１１が形成されたリードフレーム１０を示している。保護部材１１は、その上面が図２（ａ）に示したリードフレーム１０の下端面ＬＴＳと一致し、保護部材１１の下面が図２（ａ）に示したリードフレーム１０の下端面ＬＢＳと一致するように、リードフレーム１０を封止する。
保護部材１１は、例えば、液体状またはゾル状の熱硬化性樹脂が所定の水位で張られた容器にリードフレーム１０を浸し、熱により樹脂を硬化させる等の方法で形成する。
なお、その際に熱硬化性樹脂の水位を、リードフレーム１０の下端面ＬＴＳより僅かに高く設定しても良い。
【００２３】
形成された保護部材１１の上面の各装置領域ＤＡの中央付近に、半導体素子１２を配置する。半導体素子１２は、素子面１２Ｓとは反対側の面にダイボンディングフィルム１３が接着されている状態で、半導体素子１２のダイボンディングフィルム１３側を、保護部材１１に接着する。
そして、素子面１２Ｓ上の不図示の端子部とリードフレーム１０のうち図１に示したリード上段部ＬＥＴに対応する部分とを、金等の電気抵抗の小さな物質からなる配線１４により、電気的に接続する。
【００２４】
図２（ｃ）は、保護部材１１上に半導体素子１２が配置され、端子部とリードフレーム１０とが配線１４により電気的に接続された第１中間製品２を示している。
図４は、図２（ｃ）に示した第１中間製品２を上面からみた平面図を示す。ただし、図４においては、１つの装置領域ＤＡの近傍のみを示しているとともに、保護部材１１の図示を省略している。
【００２５】
続いて、図２（ｄ）に示すように、第１中間製品２の上面を、樹脂等により封止し、封止部１５を形成する。封止後の第１中間製品２を、第２中間製品３とする。
この封止は、例えば第１中間製品２を金型内に配置し、金型内に熱可塑樹脂を注入することにより行う。第１中間製品２のリードフレーム１０の下端面ＬＢＳ（図２（ａ）参照）を金型内の空間の底面に接した状態で保持し、金型内の空間に樹脂を注入することにより、保護部材１１より下方には封止部１５は形成されない。
なお、封止は、上記以外の方法により行ってもよい。
【００２６】
続いて、第２中間製品３を、第２中間製品３に含まれるサポートバーＦＲを含む切断部ＳＬをダイシングソーで切断し、各装置領域ＤＡを個片化する。
図２（ｅ）は、第２中間製品３を切断した状態を示す図である。
【００２７】
この切断は、サポートバーＦＲの幅（サポートバーＦＸのＹ方向の幅、およびサポートバーＦＹのＹ方向の幅）よりも広い幅を有するダイシングソーによって、切断部ＳＬを第２中間製品３から除去することを意味する。従って、分離された個別の半導体装置１には、リードフレーム１０のうちのリード部ＬＥが含まれ、サポートバーＦＲは半導体装置１には含まれない。
【００２８】
この切断においては、第２中間製品３に含まれるリードフレーム１０と封止部１５とを同時に切断する。従って、図１に示したように、リード下段部ＬＥＢの側端面ＬＥＬと封止部１５の側端面１５ＬのＸ方向の位置とが一致し、リード下段部ＬＥＢの側端面ＬＥＲと封止部１５の側端面１５ＲのＸ方向の位置とが一致する。これは、Ｙ方向についても同様である。
【００２９】
第２中間製品３を上記のように切断した後、化学的なエッチング等の処理により保護部材１１を除去することにより、図１に示した半導体装置１が完成する。
なお、保護部材１１の除去は、第２中間製品３を切断するよりも前に行っても良い。
【００３０】
（第１実施形態の半導体装置が基板に実装された状態）
第１実施形態の半導体装置１は、リード部ＬＥのうちのリード下段部ＬＥＢが、はんだを介してプリント基板等の端子に機械的かつ電気的に接続されることにより、基板に実装される。
図５は、基板２０上の端子２１に実装（はんだ付け）された半導体装置１のリード部ＬＥおよびその近傍を示す拡大断面図である。リード部ＬＥのうち、リード下段部ＬＥＢおよびリード中段部ＬＥＭの一部が、はんだ２２と接触し、はんだ２２により端子２１に機械的かつ電気的に接続されている。
【００３１】
第１実施形態の半導体装置１が実装された基板２０を含む電子機器が環境振動等により振動する場合、その振動の加速度は、半導体装置１を基板２０から剥離させ、または半導体装置１自体を破損させようとする力として半導体装置１に作用する。具体的には、端子２１とリード下段部ＬＥＢを接続するはんだ２２を剥離させようとする力、およびリード上段部ＬＥＴとリード中段部ＬＥＭを封止する封止部１５を破損させようとする力となって作用する。
【００３２】
第１実施形態の半導体装置１においては、リード部ＬＥが、リード上段部ＬＥＴと、リード上段部ＬＥＴより下方にあるリード下段部ＬＥＢと、リード上段部ＬＥＴとリード下段部ＬＥＢとを電気的に接続するリード中段部ＬＥＭを有している。従って、基板２０を含む電子機器の振動により生じる力は直接半導体装置１に作用せず、リード部ＬＥが弾性変形することにより緩和される。
【００３３】
さらに、リード上段部ＬＥＴの下端面ＬＴＳが、封止部１５の下端面１５Ｓと同一な平面上か、同一な平面よりも下方に位置している、すなわち下端面ＬＴＳが封止部１５で覆われていないために、リード部ＬＥの弾性変形が封止部１５内で及ぼす変形力を低減できる。
【００３４】
一方、例えば、特許文献１に開示されるように、インナーリード（特許文献１において符号３０および３１で示される部材）の全面が樹脂封止部に覆われる構造では、リードの弾性変形により、リードから樹脂封止部を変形させる力が加わってしまう。そして、その力により樹脂封止部が変形し、樹脂封止部の劣化、破損を促進してしまう。
第１実施形態の半導体装置１においては、上述のようにリード部ＬＥの弾性変形が封止部１５に及ぼす変形力を低減できるため、半導体装置１の環境振動に対する耐性を向上させることができる。
【００３５】
また、リード上段部ＬＥＴの下端面ＬＴＳが、封止部１５の下端面１５Ｓと同一な平面上か、同一な平面よりも下方に位置している構造、すなわちリード上段部ＬＥＴの全面を封止部１５で覆わない構造により、下端面ＬＴＳが放熱部として機能する。これにより、第１実施形態の半導体装置１は、半導体素子１２の放熱性を向上させることができ、高温の環境下でも半導体素子１２の温度上昇を低減することができる。
【００３６】
半導体素子１２を封止するためには、封止部１５にはＺ方向に所定の厚さが必要である。リード部ＬＥも、その機械的強度を確保するためには、Ｚ方向に所定の厚さが必要である。ただし、リード上段部ＬＥＴのＺ方向の厚さのうち封止部１５中に埋没している部分の厚さは、封止部１５のＺ方向の厚さに包含されるため、半導体装置１のＺ方向の厚さを増大させない。そこで、リード上段部ＬＥＴを全て封止部１５中に埋没させることにより、リード上段部ＬＥＴと封止部１５のＺ方向の厚さを必要な厚さに保ったうえで、半導体装置１のＺ方向の厚さを最小にすることができる。このとき、リード上段部ＬＥＴの下端面ＬＴＳが、封止部１５の下端面１５Ｓと同一な平面上か、同一な平面よりも下方に位置しているため、上述の効果を発揮しつつ、半導体装置１の厚さを最小にすることができる。
【００３７】
なお、上述のとおり下端面ＬＴＳも含めたリード部ＬＥの表面にめっきを施しておくことにより、はんだの濡れ性を高め、はんだ接合力をより強固にすることができる。なお、リード部ＬＥの切断面であるリード下段部ＬＥＢの側端面ＬＥＬ、ＬＥＲは、その面積がリード下段部ＬＥＢの全表面積に比べて小さいため、めっきが施されていなくても良い。
【００３８】
第１実施形態の半導体装置１においては、リード下段部ＬＥＢの側端面ＬＥＬ、ＬＥＲが、封止部１５の側端面１５Ｌ、１５Ｒと、Ｘ方向においてそれぞれ同じ位置にある。すなわち、側端面ＬＥＬ、ＬＥＲは、側端面１５Ｌ、１５Ｒよりも封止部１５の外側に突出していないので、半導体装置１の全体としてのＸ方向の長さを封止部１５のＸ方向の長さに抑えることができる。これは、Ｙ方向の長さについても同様である。これにより、半導体装置１のＸ方向およびＹ方向の大きさを小型化できる。
【００３９】
さらに、側端面ＬＥＬ、ＬＥＲが、側端面１５Ｌ、１５Ｒよりも封止部１５の内側にはないため、半導体装置１の基板２０への接合後に、リード下段部ＬＥＢ近傍に形成された、はんだ２２の少なくとも一部を、上方から確認することが出来る。従って、はんだ付けの良否の検査を容易に行うことができる。これは、半導体装置１のＹ方向の端部についても同様に得られる効果である。
【００４０】
（第２実施形態の半導体装置）
図６（ａ）は、第２実施形態の半導体装置１ａの概略構成を示す断面図である。半導体装置１ａは、その構成の殆どが上述の第１実施形態の半導体装置１と同一である。従って以下では、第１実施形態の半導体装置１と共通する構成には同一の符号を付して、適宜説明を省略する。
【００４１】
半導体装置１ａにおいては、半導体素子１２の下面（素子面１２Ｓとは反対側の面）に、ダイボンディングフィルム１３ではなく、金属等の熱伝導率の高いダイパッドＴＢが配置されている点が、上述の第１実施形態の半導体装置１とは異なっている。
本明細書では、一例として、熱伝導率が５０[W/mK]以上である材料を、熱伝導性の材料と呼ぶ。
【００４２】
第２実施形態の半導体装置１ａの製造方法は、上述の第１実施形態の半導体装置１の製造方法と殆ど同じであるが、リードフレームとして図６（ｂ）に示すリードフレーム１０ａを使用する点が異なっている。
図６（ｂ）は、第２実施形態の半導体装置１ａの製造に用いるリードフレーム１０ａを上面からみた平面図である。図６（ｂ）は、１つの装置領域ＤＡを含むリードフレーム１０ａを示しているが、リードフレーム１０ａは、図３に示したリードフレーム１０と同様に複数の装置領域ＤＡを含むものであっても良い。
【００４３】
リードフレーム１０ａは、各装置領域ＤＡの中央に半導体素子１２を載置するためのダイパッドＴＢを有している。ダイパッドＴＢは、サポートバーＦＲ（ＦＸ，ＦＹ）に支持されている支持部ＳＰにより支持されている。
半導体素子１２は、熱伝導率の高い接着材を介してダイパッドＴＢに接着されている。半導体素子１２で発生した熱は、ダイパッドＴＢに伝達され、外部に放熱される。これにより、半導体素子１２を効率的に冷却することができる。
【００４４】
上述の各実施形態においては、各図中のＺ方向を上下方向として、すなわち−Ｚ方向が下方であるとして説明したが、必ずしもＺ方向が上下方向と一致している必要はない。
また、上述の各実施形態においては、リード部ＬＥは半導体素子１２からＸ方向またはＹ方向に沿って延びるものとしたが、リード部ＬＥは半導体素子１２から例えば放射状に延びるものであっても良い。
【００４５】
（第１の実施形態および第２の実施形態の半導体装置の効果）
上述の第１の実施形態、第２の実施形態の半導体装置は、以下の効果を有している。
（１）第１の実施形態の半導体装置１および第２の実施形態の半導体装置１ａは、第１方向（Ｚ方向）に垂直な第１面（ＸＹ面）に沿って延在するリード上段部ＬＥＴ、第１面よりも第１方向の第１の側（−Ｚ側）にあり第１面と平行な第２面に沿って延在するリード下段部ＬＥＢ、及びリード上段部ＬＥＴとリード下段部ＬＥＢとを電気的に接続するリード中段部ＬＥＭ、とを有するリード部と、リード上段部ＬＥＴに電気的に接続されている半導体素子１２と、半導体素子１２の少なくとも一部およびリード上段部ＬＥＴの一部を封止する封止部と、を備えている。さらに、リード上段部ＬＥＴの第１の側の端面（下端面ＬＴＳ）が、封止部１５の第１の側の端面（下端面１５Ｓ）と同一な平面上か、同一な平面よりも第１方向の第１の側に位置している。
この構成により、環境振動により実装基板から半導体装置１、１ａに生じる力が、リード部ＬＥの弾性変形により緩和されるとともに、リード部ＬＥの弾性変形が封止部１５に及ぼす変形力を低減できる。これにより、半導体装置１、１ａの環境振動に対する耐性を向上することができる。
また、リード上段部ＬＥＴの端面ＬＴＳが放熱部としても機能するため、半導体素子１２の温度上昇を低減することができ、半導体装置１、１ａの放熱性を向上させることができる。
【００４６】
（２）さらに、リード上段部ＬＥＴの第１の側の端面（下端面ＬＴＳ）が、封止部１５の第１の側の端面（下端面１５Ｓ）と同一な平面上にあることで、半導体装置１、１ａの厚さを薄くすることができ、半導体装置１、１ａを小型化することが実現できる。
（３）さらに、第１方向（Ｚ方向）と直交する第２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）におけるリード下段部ＬＥＢの半導体素子１２から遠い側の端面（側端面ＬＥＬ，ＬＥＲ）が、封止部１５の第２方向の端面（側端面１５Ｌ，１５Ｒ）と第２方向の同じ位置にある構成とすることで、半導体装置１、１ａを小型化できる。この構成は、半導体装置１、１ａを基板２０にはんだ付けした際に、リード下段部ＬＥＢ近傍に形成されたはんだ２２の状態を、上方から検査し易いという効果も有している。
【００４７】
（４）さらに、リード下段部ＬＥＢが封止部１５と接触しない構成とすることで、リード部ＬＥの弾性変形の自由度を増大させ、振動耐性を一層向上させることができる。
（５）さらに、半導体素子１２の素子面１２Ｓとは反対側の面が熱伝導性のダイパッドＴＢと接触している構成とすることで、半導体素子１２の放熱をより促進することができる。
さらに、半導体素子１２が接着されているダイパッドＴＢの裏面が封止部１５により封止されずに露出している構成とすることにより、半導体素子１２の放熱をさらに促進することができる。
【００４８】
（６）第１の実施形態の半導体装置１および第２の実施形態の半導体装置１ａの製造方法は、第１方向（Ｚ方向）に垂直な第１面（ＸＹ面）に沿って延在するリード上段部ＬＥＴ、第１面よりも第１方向の第１の側（−Ｚ側）にあり第１面に平行な第２面に沿って延在するリード下段部ＬＥＢ、及びリード上段部ＬＥＴとリード下段部ＬＥＢとを電気的に接続するリード中段部ＬＥＭ、とを有するリード部ＬＥが、第１方向に垂直な第３面に沿って延在するサポートバーＦＲにより支持されているリードフレーム１０、１０ａを用意すること有している。そして、リードフレーム１０、１０ａの所定位置に半導体素子１２を配置し、リード上段部ＬＥＴと半導体素子１２とを電気的に接続すること、リード上段部ＬＥＴの第１の側の端面（下端面ＬＴＳ）が、封止部１５の第１の側の端面（下端面１５Ｓ）と同一な平面上か、同一な平面よりも第１方向の第１の側（−Ｚ側）になるように、封止部１５で半導体素子１２の少なくとも一部およびリードフレーム１０、１０ａの一部を封止することを含む。さらに、サポートバーＦＲおよび封止部１５を、サポートバーＦＲを含む切断部ＳＬで第１方向に平行な絶断面で切断し、サポートバーＳＲを除去すること、とを含んでいる。
この構成により、環境振動により生じる、実装された機器（基板）から半導体装置１、１ａを剥離しようとする力が、リード部ＬＥの弾性変形により緩和されるとともに、リード部ＬＥの弾性変形が封止部１５に及ぼす変形力を低減できる。これにより、環境振動に対する耐性が向上した半導体装置１、１ａを製造することができる。
また、リード上段部ＬＥＴの端面ＬＴＳが放熱部として機能するため、半導体素子１２の温度上昇を低減することができ、放熱性が向上した半導体装置１、１ａを製造することができる。
【００４９】
（７）さらに、リード上段部ＬＥＴの第１の側の端面（下端面ＬＴＳ）が、封止部１５の第１の側の端面（下端面１５Ｓ）と同一な平面上なるように封止することで、Ｚ方向の厚さを薄くでき、より小型の半導体装置１、１ａを製造することができる。
（８）さらに、第１方向と直交する第２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）におけるリード下段部の半導体素子１２から遠い側の端面（側端面ＬＥＬ，ＬＥＲ）が、封止部１５の第２方向の端面（側端面１５Ｌ，１５Ｒ）と第２方向の同じ位置になるように、リード下段部ＬＥＢおよび封止部１５を切断することにより、第２方向の大きさが小型化された半導体装置１、１ａを製造することができる。この構成においては、半導体装置１、１ａを基板２０にはんだ付けした際に、リード下段部ＬＥＢ近傍に形成されたはんだ２２の状態を、上方から検査し易い半導体装置１、１ａを製造することができる。
【００５０】
（９）さらに、リード下段部ＬＥＢと封止部１５との間に空隙を形成することにより、リード部ＬＥの弾性変形の自由度を増大させ、振動耐性が一層向上された半導体装置１、１ａを製造することができる。
（１０）さらに、リードフレーム１０、１０ａとして、２次元格子状のサポートバーＦＲの各格子内にそれぞれリード部ＬＥが配置された２次元リードフレームを用意し、２次元リードフレームの各格子内に半導体素子１２をそれぞれ配置し、２次元格子状のサポートバーＦＲを含む切断部ＳＬに沿って、リードフレーム１０、１０ａおよび封止部１５を切断し半導体装置を個片化することで、複数の半導体装置１、１ａを一括して製造することができ、製造コストの安い製造方法を提供することができる。
【００５１】
（１１）さらに、リードフレーム１０ａとして、サポートバーＦＲに保持された熱伝導性のダイパッドＴＢを有するリードフレーム１０ａを用意し、半導体素子１２を、ダイパッドＴＢ上に配置することで、さらに放熱性に優れた半導体装置１ａを製造することができる。
【００５２】
上記では、種々の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、各実施形態は、それぞれ単独で適用しても良いし、組み合わせて用いても良い。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１，１ｂ：半導体装置、１１：保護部材、１２：半導体素子、１２Ｓ：素子面、１５：封止部、１４：配線、ＬＥ：リード部、ＬＥＴ：リード上段部、ＬＥＭ：リード中段部、ＬＥＢ：リード下段部、２０：基板、２１：端子、２２：はんだ、ＬＴＳ：リード上段部の下端面、ＬＢＳ：リード下段部の下端面、ＬＥＲ，ＬＥＬ：リード下段部の側端面、１５Ｓ：封止部の下端面、１５Ｌ，１５Ｒ：封止部の側端面、Ｂ１：境界、Ｂ２：境界、１３：ダイボンディングフィルム、ＴＢ：ダイパッド、ＳＰ：支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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