(57)【要約】【課題】本発明は、シート状の絶縁基材を貫通する貫通部に設けられ、半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を備えた半導体装置の製造方法に関し、生産性を向上できると共に、歩留まりを向上させることのできる半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】絶縁基材５５の下面５５Ｂと接触する下部金型６１と、金属母材５８と接触した状態で貫通部３３に挿入される突出部６４、及び金属母材５８と接触する部分の突出部６４に形成された凸部６６を有した上部金型６２との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、凸部６６が形成された突出部６４と下部金型６１との間に金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型６２を押圧することで、突出部６４と下部金型６１との間に形成される金属母材５８の一部を押し潰し、引き伸ばすことで、放熱支持部材２８を形成する。【選択図】図２１
2010129903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置が形成される半導体装置形成領域を複数有すると共に、複数の前記半導体装置形成領域を囲むように配置された切断領域を有したシート状の絶縁基材を準備する絶縁基材準備工程と、
プレス加工により、前記絶縁基材に、半導体チップを配置するための貫通部と、複数の貫通孔とを同時に形成する貫通部及び貫通孔形成工程と、
前記絶縁基材の上面に、前記貫通部の上端及び前記複数の貫通孔の上端を覆う金属部材を形成する金属部材形成工程と、
前記金属部材をエッチングによりパターニングすることで、前記貫通孔の上端を覆う配線パターンと、前記貫通部の上端を覆うと共に、前記配線パターンとは電気的に絶縁された金属母材を形成する配線パターン及び金属母材形成工程と、
前記金属母材をプレス加工することで、前記貫通部の下端に対応する部分に前記半導体チップが接着されるチップ接着面を有すると共に、前記半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を形成する放熱支持部材形成工程と、
前記チップ接着面に、接着材を介して、前記半導体チップを接着するチップ接着工程と、
前記半導体チップと前記配線パターンとをワイヤボンディング接続するチップ接続工程と、
前記チップ接続工程後に、前記絶縁基材の上面に、前記配線パターン、前記放熱支持部材の上面側、及び前記半導体チップを封止する封止樹脂を形成する封止樹脂形成工程と、
前記封止樹脂形成工程後に、前記貫通孔に前記配線パターンと接続される貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、
前記貫通電極形成工程後に、前記切断領域に対応する部分の前記絶縁基材及び前記封止樹脂を切断することで、複数の前記半導体装置形成領域に形成された前記半導体装置を個片化する切断工程と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記放熱支持部材形成工程では、前記絶縁基材の下面に配置され、前記絶縁基材の下面と接触する面が平坦な面とされた下部金型と、前記金属母材と接触した状態で前記貫通部に挿入される突出部、及び前記金属母材と接触する部分の前記突出部に形成された凹部又は凸部を有した上部金型との間に、前記配線パターン及び前記金属母材が形成された前記絶縁基材を配置した後、前記凹部又は前記凸部が形成された前記突出部と前記下部金型との間に前記金属母材が挟み込まれるまで前記上部金型を押圧することで前記放熱支持部材を形成し、前記放熱支持部材形成後に前記上部金型及び前記下部金型を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記接着材の厚さは、前記凹部又は前記凸部により前記放熱支持部材に形成される凹部の深さの値よりも厚いことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体装置が形成される半導体装置形成領域を複数有すると共に、複数の前記半導体装置形成領域を囲むように配置された切断領域を有したシート状の絶縁基材を準備する絶縁基材準備工程と、
プレス加工により、前記絶縁基材に、半導体チップを配置するための貫通部と、複数の貫通孔とを同時に形成する貫通部及び貫通孔形成工程と、
前記絶縁基材の上面に、前記貫通部の上端及び前記複数の貫通孔の上端を覆う金属部材を形成する金属部材形成工程と、
前記金属部材をエッチングによりパターニングすることで、前記貫通孔の上端を覆う配線パターンと、前記貫通部の上端を覆うと共に、前記配線パターンとは電気的に絶縁された金属母材を形成する配線パターン及び金属母材形成工程と、
前記金属母材をプレス加工することで、前記貫通部の下端に対応する部分に前記半導体チップが接着されるチップ接着面を有すると共に、前記半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を形成する放熱支持部材形成工程と、
前記チップ接着面に、接着材を介して、前記半導体チップを接着するチップ接着工程と、
前記半導体チップと前記配線パターンとをワイヤボンディング接続するチップ接続工程と、
前記チップ接続工程後に、前記絶縁基材の上面に、前記配線パターン、前記放熱支持部材の上面側、及び前記半導体チップを封止する封止樹脂を形成する封止樹脂形成工程と、
前記封止樹脂形成工程後に、前記貫通孔に前記配線パターンと接続される貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、
前記貫通電極形成工程後に、前記切断領域に対応する部分の前記絶縁基材及び前記封止樹脂を切断することで、複数の前記半導体装置形成領域に形成された前記半導体装置を個片化する切断工程と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記放熱支持部材形成工程では、前記金属母材と接触した状態で前記貫通部に挿入され、前記金属母材の上面と接触する面が平坦な面とされた突出部を有する上部金型と、前記絶縁基材の下面に配置されると共に、前記貫通部と対向する部分に凸部を有する下部金型との間に、前記配線パターン及び前記金属母材が形成された前記絶縁基材を配置した後、前記突出部と前記凸部が形成された部分の前記下部金型との間に前記金属母材が挟み込まれるまで前記上部金型を押圧することで前記放熱支持部材を形成し、前記放熱支持部材形成後に前記上部金型及び前記下部金型を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体装置が形成される半導体装置形成領域を複数有すると共に、複数の前記半導体装置形成領域を囲むように配置された切断領域を有したシート状の絶縁基材を準備する絶縁基材準備工程と、
プレス加工により、前記絶縁基材に、半導体チップを配置するための貫通部と、複数の貫通孔とを同時に形成する貫通部及び貫通孔形成工程と、
前記絶縁基材の上面に、前記貫通部の上端及び前記複数の貫通孔の上端を覆う金属部材を形成する金属部材形成工程と、
前記金属部材をエッチングによりパターニングすることで、前記貫通孔の上端を覆う配線パターンと、前記貫通部の上端を覆うと共に、前記配線パターンとは電気的に絶縁された金属母材を形成する配線パターン及び金属母材形成工程と、
前記金属母材をプレス加工することで、前記貫通部の下端に対応する部分に前記半導体チップが接着されるチップ接着面を有すると共に、前記半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を形成する放熱支持部材形成工程と、
前記チップ接着面に、接着材を介して、前記半導体チップを接着するチップ接着工程と、
前記半導体チップと前記配線パターンとをワイヤボンディング接続するチップ接続工程と、
前記チップ接続工程後に、前記絶縁基材の上面に、前記配線パターン、前記放熱支持部材の上面側、及び前記半導体チップを封止する封止樹脂を形成する封止樹脂形成工程と、
前記封止樹脂形成工程後に、前記貫通孔に前記配線パターンと接続される貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、
前記貫通電極形成工程後に、前記切断領域に対応する部分の前記絶縁基材及び前記封止樹脂を切断することで、複数の前記半導体装置形成領域に形成された前記半導体装置を個片化する切断工程と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記放熱支持部材形成工程では、前記金属母材と接触した状態で前記貫通部に挿入され、前記金属母材の上面と接触する面が平坦な面とされた突出部を有する上部金型と、前記絶縁基材の下面に配置されると共に、前記貫通部と対向する部分に前記突出部の幅よりも小さい幅とされた貫通部を有する下部金型との間に、前記配線パターン及び前記金属母材が形成された前記絶縁基材を配置した後、前記突出部と前記下部金型との間に前記金属母材が挟み込まれるまで前記上部金型を押圧することで前記放熱支持部材を形成し、前記放熱支持部材形成後に前記上部金型及び前記下部金型を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記金属部材形成工程では、前記絶縁基材の上面に、前記貫通部の上端及び前記複数の貫通孔の上端を覆う金属箔を貼り付けた後、前記金属箔の上面に、Ｎｉ層と、Ａｕ層とを順次積層させることを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記貫通電極形成工程と前記切断工程との間に、前記絶縁基材の下面側に位置する前記貫通電極の端部に、外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか１項記載の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、半導体装置の製造方法に関し、特に、シート状の絶縁基材を貫通する貫通部に設けられ、半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を備えた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置には、シート状の絶縁基材を貫通する貫通部に設けられ、半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を備えた半導体装置（図１参照）がある。
【０００３】
図１は、従来の半導体装置の断面図である。
【０００４】
図１を参照するに、従来の半導体装置２００は、配線基板２０１と、半導体チップ２０３と、封止樹脂２０８と、外部接続端子２０９とを有する。
【０００５】
配線基板２０１は、シート状の絶縁基材２１５と、貫通電極２１７と、放熱支持部材２１８と、配線パターン２１９とを有する。絶縁基材２１５は、貫通部２２３と、複数の貫通孔２２４とを有する。貫通部２２３は、絶縁基材２１５の中央部を貫通するように形成されている。貫通部２２３は、放熱支持部材２１８を配設すると共に、半導体チップ２０３を収容するための空間である。複数の貫通孔２２４は、貫通部２２３の周囲に位置する部分の絶縁基材２１５を貫通するように形成されている。シート状の絶縁基材２１５としては、例えば、絶縁樹脂（例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等）からなるテープ状基板（例えば、厚さ５０μｍ）を用いることができる。
【０００６】
貫通電極２１７は、貫通孔２２４に設けられている。放熱支持部材２１８は、グラウンド電位とされており、絶縁基材２１５の上面２１５Ａの一部及び貫通部２２３内に設けられている。放熱支持部材２１８は、放熱部２２７と、パッド部２２８と、接続部２２９とを有する。放熱支持部材２１８は、放熱部２２７の下面２２７Ｂと絶縁基材２１５の下面２１５Ｂとが略面一となるように配置されている。放熱部２２７は、貫通部２２３の下端に配置されている。放熱部２２７の下面２２７Ｂは、絶縁基材２１５から露出されている。放熱部２２７は、接着材２０４を介して、半導体チップ２０３が接着されるチップ接着面２２７Ａを有する。放熱部２２７は、チップ接着面２２７Ａに接着された半導体チップ２０３が発熱する熱を半導体装置２００の外部に放熱するためのものである。
【０００７】
パッド部２２８は、貫通部２２３の近傍に位置する部分の絶縁基材２１５の上面２１５Ａに設けられている。パッド部２２８は、絶縁基材２１５の上面２１５Ａに接着されている。パッド部２２８は、図示していない金属ワイヤを介して、半導体チップ２０３に設けられた図示していない電極パッドと電気的に接続されている。
【０００８】
接続部２２９は、その断面がテーパ形状とされており、放熱部２２７とパッド部２２８との間に配置されている。接続部２２９は、放熱部２２７とパッド部２２８とを接続すると共に、放熱部２２７及びパッド部２２８と一体的に構成されている。
【０００９】
上記構成とされた放熱支持部材２１８の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００１０】
配線パターン２１９は、パッド部２３３，２３４と、配線部２３５とを有する。パッド部２３３は、絶縁基材２１５の上面２１５Ａに設けられている。パッド部２３３は、金属ワイヤ２０６と接続されると共に、金属ワイヤ２０６を介して、半導体チップ２０３と電気的に接続されている。
【００１１】
パッド部２３４は、貫通電極２１７の上端面２１７Ａに設けられており、貫通電極２１７と電気的に接続されている。配線部２３５は、パッド２３３とパッド２３４との間に位置する部分の絶縁基材２１５の上面２１５Ａに設けられている。配線部２３５は、パッド２３３，２３４と一体的に構成されており、パッド２３３とパッド２３４とを電気的に接続している。
【００１２】
半導体チップ２０３は、接着材２０４によりチップ接着面２２７Ａに接着されている。半導体チップ２０３は、電極パッド２３７を有する。電極パッド２３７は、金属ワイヤ２０６を介して、パッド部２３３と電気的に接続されている。つまり、半導体チップ２０３は、配線基板２０１に対してワイヤボンディング接続されている。
【００１３】
封止樹脂２０８は、半導体チップ２０３、金属ワイヤ２０６、放熱支持部材２１８の上面側、及び配線パターン２１９を封止するように、絶縁基材２１５の上面２１５Ａに設けられている。
【００１４】
外部接続端子２０９は、貫通電極２１７の下端に設けられている。外部接続端子２０９は、半導体チップ２０３及び配線パターン２１９と電気的に接続されている。
【００１５】
図２〜図１３は、従来の半導体装置の製造工程を示す図である。図２〜図１３において、従来の半導体装置２００と同一構成部分には同一符号を付す。
【００１６】
図２〜図１３を参照して、従来の半導体装置２００の製造方法について説明する。始めに、図２に示す工程では、半導体装置２００が形成される半導体装置形成領域Ｊを複数有すると共に、複数の半導体装置形成領域Ｊを囲む切断領域Ｋを有したシート状の絶縁基材２４１を準備する。絶縁基材２４１は、切断領域Ｋにおいて切断されることで、複数の絶縁基材２１５となる部材である。シート状の絶縁基材２４１としては、例えば、絶縁樹脂（例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等）からなるテープ状基板を用いることができる。この場合、絶縁基材２４１の厚さは、例えば、厚さ５０μｍとすることができる。
【００１７】
次いで、図３に示す工程では、絶縁基材２４１に、貫通部２２３と、複数の貫通孔２２４とを同時に形成する。次いで、図４に示す工程では、絶縁基材２４１の上面２４１Ａに、放熱支持部材２１８及び配線パターン２１９の母材となる金属箔２４３を貼り付ける。
【００１８】
次いで、図５に示す工程では、マスクを用いたエッチングにより、図４に示す金属箔２４３をパターニングすることで、放熱支持部材２１８の母材となる金属母材２４５と、配線パターン２１９とを同時に形成する。
【００１９】
次いで、図６に示す工程では、平坦な上面２４７Ａを有した下部金型２４７と、貫通部２２３に挿入され、平坦な下面２５１Ａを有する突出部２５１を備えた上部金型２４８との間に、図５に示す構造体を配置する。このとき、下部金型２４７の上面２４７Ａに、図５に示す構造体を載置し、突出部２５１の下面２５１Ａと金属母材２４５の上面２４５Ａとを接触させる。
【００２０】
次いで、図７に示す工程では、上部金型２４８を押圧して、突出部２５１と共に金属母材２４５を貫通部２２３内に押し込むことにより、放熱支持部材２１８を形成する。このとき、突出部２５１の下面２５１Ａに押圧された部分の放熱支持部材２１８（言い換えれば、貫通部２２３の下端に配置された部分の放熱支持部材２１８）の厚さＰは、金属母材２４５の厚さＮと略等しい厚さとなる。
【００２１】
次いで、図８に示す工程では、図７に示す下部金型２４７と上部金型２４８との間に配置された構造体を、下部金型２４７及び上部金型２４８から取り出す。
【００２２】
次いで、図９に示す工程では、複数のチップ接着面２２７Ａに、接着材２０４により半導体チップ２０３を接着し、その後、金属ワイヤ２０６により電極パッド２３７とパッド２３３とを電気的に接続（ワイヤボンディング接続）する。
【００２３】
次いで、図１０に示す工程では、絶縁基材２４１の上面２４１Ａに、半導体チップ２０３、金属ワイヤ２０６、放熱支持部材２１８の上面側、及び配線パターン２１９を封止する封止樹脂２０８を形成する。
【００２４】
次いで、図１１に示す工程では、貫通孔２２４に貫通電極２１７を形成する。これにより、複数の半導体装置形成領域Ｊに配線基板２０１が形成される。次いで、図１２に示す工程では、貫通電極２１７の下端に外部接続端子２０９を形成する。これにより、複数の半導体装置形成領域Ｊに半導体装置２００が形成される。
【００２５】
次いで、図１３に示す工程では、図１２に示す構造体の切断領域Ｋに対応する部分を切断することで、複数の半導体装置２００が個片化される（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】米国特許第７３５０２９３号明細書
【特許文献２】米国特許第７１５４１６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
図１４は、従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明するための図である。
【００２７】
しかしながら、従来の下部金型２４７及び上部金型２４８を用いて、放熱支持部材２１８を形成した場合、突出部２５１の下面２５１Ａに押圧された部分の放熱支持部材２１８の厚さＰが金属母材２４５の厚さＮと略等しくなるため（言い換えれば、突出部２５１の下面２５１Ａに押圧された部分の放熱支持部材２１８が引き伸ばされないため）、放熱支持部材２１８を形成する際に発生するストレス（応力）が放熱支持部材２１８に蓄積されてしまう。
【００２８】
これにより、図１４に示すように、絶縁基材２４１にうねりが発生するため、絶縁基材２４１の平坦性、及び半導体装置形成領域Ｊに対応する部分の構造体の平坦性を十分に確保することができなくなってしまう。
【００２９】
これにより、製造途中の半導体装置２００の取り扱いが難しくなるため（例えば、半導体装置２００を製造する際に使用する装置での搬送エラーが発生する虞があるため）、半導体装置２００の生産性が低下してしまうという問題があった。
【００３０】
また、半導体チップ２０３とパッド部２３３との間の電気的接続信頼性が低下するため、半導体装置２００の歩留まりが低下してしまうという問題があった。
【００３１】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、生産性を向上できると共に、歩留まりを向上させることのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明の一観点によれば、半導体装置が形成される半導体装置形成領域を複数有すると共に、複数の前記半導体装置形成領域を囲むように配置された切断領域を有したシート状の絶縁基材を準備する絶縁基材準備工程と、プレス加工により、前記絶縁基材に、半導体チップを配置するための貫通部と、複数の貫通孔とを同時に形成する貫通部及び貫通孔形成工程と、前記絶縁基材の上面に、前記貫通部の上端及び前記複数の貫通孔の上端を覆う金属部材を形成する金属部材形成工程と、前記金属部材をエッチングによりパターニングすることで、前記貫通孔の上端を覆う配線パターンと、前記貫通部の上端を覆うと共に、前記配線パターンとは電気的に絶縁された金属母材を形成する配線パターン及び金属母材形成工程と、前記金属母材をプレス加工することで、前記貫通部の下端に対応する部分に前記半導体チップが接着されるチップ接着面を有すると共に、前記半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を形成する放熱支持部材形成工程と、前記チップ接着面に、接着材を介して、前記半導体チップを接着するチップ接着工程と、前記半導体チップと前記配線パターンとをワイヤボンディング接続するチップ接続工程と、前記チップ接続工程後に、前記絶縁基材の上面に、前記配線パターン、前記放熱支持部材の上面側、及び前記半導体チップを封止する封止樹脂を形成する封止樹脂形成工程と、前記封止樹脂形成工程後に、前記貫通孔に前記配線パターンと接続される貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、前記貫通電極形成工程後に、前記切断領域に対応する部分の前記絶縁基材及び前記封止樹脂を切断することで、複数の前記半導体装置形成領域に形成された前記半導体装置を個片化する切断工程と、を備えた半導体装置の製造方法であって、前記放熱支持部材形成工程では、前記絶縁基材の下面に配置され、前記絶縁基材の下面と接触する面が平坦な面とされた下部金型と、前記金属母材と接触した状態で前記貫通部に挿入される突出部、及び前記金属母材と接触する部分の前記突出部に形成された凹部又は凸部を有した上部金型との間に、前記配線パターン及び前記金属母材が形成された前記絶縁基材を配置した後、前記凹部又は前記凸部が形成された前記突出部と前記下部金型との間に前記金属母材が挟み込まれるまで前記上部金型を押圧することで前記放熱支持部材を形成し、前記放熱支持部材形成後に前記上部金型及び前記下部金型を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００３３】
本発明によれば、絶縁基材の下面に配置され、絶縁基材の下面と接触する面が平坦な面とされた下部金型と、金属母材と接触した状態で貫通部に挿入される突出部、及び金属母材と接触する部分の突出部に形成された凹部又は凸部を有した上部金型との間に、配線パターン及び金属母材が形成された絶縁基材を配置した後、凹部又は凸部が形成された前記突出部と下部金型との間に金属母材が挟み込まれるまで上部金型を押圧して放熱支持部材を形成することにより、突出部と下部金型との間に形成される金属母材の一部（放熱支持部材の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、放熱支持部材を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域を有した絶縁基材にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置の生産性を向上できると共に、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【００３４】
本発明の他の観点によれば、半導体装置が形成される半導体装置形成領域を複数有すると共に、複数の前記半導体装置形成領域を囲むように配置された切断領域を有したシート状の絶縁基材を準備する絶縁基材準備工程と、プレス加工により、前記絶縁基材に、半導体チップを配置するための貫通部と、複数の貫通孔とを同時に形成する貫通部及び貫通孔形成工程と、前記絶縁基材の上面に、前記貫通部の上端及び前記複数の貫通孔の上端を覆う金属部材を形成する金属部材形成工程と、前記金属部材をエッチングによりパターニングすることで、前記貫通孔の上端を覆う配線パターンと、前記貫通部の上端を覆うと共に、前記配線パターンとは電気的に絶縁された金属母材を形成する配線パターン及び金属母材形成工程と、前記金属母材をプレス加工することで、前記貫通部の下端に対応する部分に前記半導体チップが接着されるチップ接着面を有すると共に、前記半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を形成する放熱支持部材形成工程と、前記チップ接着面に、接着材を介して、前記半導体チップを接着するチップ接着工程と、前記半導体チップと前記配線パターンとをワイヤボンディング接続するチップ接続工程と、前記チップ接続工程後に、前記絶縁基材の上面に、前記配線パターン、前記放熱支持部材の上面側、及び前記半導体チップを封止する封止樹脂を形成する封止樹脂形成工程と、前記封止樹脂形成工程後に、前記貫通孔に前記配線パターンと接続される貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、前記貫通電極形成工程後に、前記切断領域に対応する部分の前記絶縁基材及び前記封止樹脂を切断することで、複数の前記半導体装置形成領域に形成された前記半導体装置を個片化する切断工程と、を備えた半導体装置の製造方法であって、前記放熱支持部材形成工程では、前記金属母材と接触した状態で前記貫通部に挿入され、前記金属母材の上面と接触する面が平坦な面とされた突出部を有する上部金型と、前記絶縁基材の下面に配置されると共に、前記貫通部と対向する部分に凸部を有する下部金型との間に、前記配線パターン及び前記金属母材が形成された前記絶縁基材を配置した後、前記突出部と前記凸部が形成された部分の前記下部金型との間に前記金属母材が挟み込まれるまで前記上部金型を押圧することで前記放熱支持部材を形成し、前記放熱支持部材形成後に前記上部金型及び前記下部金型を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００３５】
本発明によれば、金属母材の上面と接触する面が平坦な面とされた突出部を有する上部金型と、絶縁基材の下面に配置されると共に、貫通部と対向する部分に凹部又は凸部を有する下部金型との間に、配線パターン及び金属母材が形成された絶縁基材を配置した後、突出部と凸部が形成された部分の下部金型との間に金属母材が挟み込まれるまで上部金型を押圧して放熱支持部材を形成することにより、突出部と下部金型との間に形成される金属母材の一部（放熱支持部材の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、放熱支持部材を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域を有した絶縁基材にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置の生産性を向上できると共に、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【００３６】
本発明のその他の観点によれば、半導体装置が形成される半導体装置形成領域を複数有すると共に、複数の前記半導体装置形成領域を囲むように配置された切断領域を有したシート状の絶縁基材を準備する絶縁基材準備工程と、プレス加工により、前記絶縁基材に、半導体チップを配置するための貫通部と、複数の貫通孔とを同時に形成する貫通部及び貫通孔形成工程と、前記絶縁基材の上面に、前記貫通部の上端及び前記複数の貫通孔の上端を覆う金属部材を形成する金属部材形成工程と、前記金属部材をエッチングによりパターニングすることで、前記貫通孔の上端を覆う配線パターンと、前記貫通部の上端を覆うと共に、前記配線パターンとは電気的に絶縁された金属母材を形成する配線パターン及び金属母材形成工程と、前記金属母材をプレス加工することで、前記貫通部の下端に対応する部分に前記半導体チップが接着されるチップ接着面を有すると共に、前記半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を形成する放熱支持部材形成工程と、前記チップ接着面に、接着材を介して、前記半導体チップを接着するチップ接着工程と、前記半導体チップと前記配線パターンとをワイヤボンディング接続するチップ接続工程と、前記チップ接続工程後に、前記絶縁基材の上面に、前記配線パターン、前記放熱支持部材の上面側、及び前記半導体チップを封止する封止樹脂を形成する封止樹脂形成工程と、前記封止樹脂形成工程後に、前記貫通孔に前記配線パターンと接続される貫通電極を形成する貫通電極形成工程と、前記貫通電極形成工程後に、前記切断領域に対応する部分の前記絶縁基材及び前記封止樹脂を切断することで、複数の前記半導体装置形成領域に形成された前記半導体装置を個片化する切断工程と、を備えた半導体装置の製造方法であって、前記放熱支持部材形成工程では、前記金属母材と接触した状態で前記貫通部に挿入され、前記金属母材の上面と接触する面が平坦な面とされた突出部を有する上部金型と、前記絶縁基材の下面に配置されると共に、前記貫通部と対向する部分に前記突出部の直径よりも小さい直径とされた貫通部を有する下部金型との間に、前記配線パターン及び前記金属母材が形成された前記絶縁基材を配置した後、前記突出部と前記下部金型との間に前記金属母材が挟み込まれるまで前記上部金型を押圧することで前記放熱支持部材を形成し、前記放熱支持部材形成後に前記上部金型及び前記下部金型を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００３７】
本発明によれば、金属母材と接触した状態で貫通部に挿入され、金属母材の上面と接触する面が平坦な面とされた突出部を有する上部金型と、絶縁基材の下面に配置されると共に、貫通部と対向する部分に突出部の直径よりも小さい直径とされた貫通部を有する下部金型との間に、配線パターン及び金属母材が形成された絶縁基材を配置した後、突出部と下部金型との間に金属母材が挟み込まれるまで上部金型を押圧することで放熱支持部材を形成することにより、突出部と下部金型との間に形成される金属母材の一部（放熱支持部材の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、放熱支持部材を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域を有した絶縁基材にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置の生産性を向上できると共に、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、放熱支持部材を形成する際に発生する応力（ストレス）を緩和することにより、半導体装置の生産性を向上できると共に、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００４０】
（第１の実施の形態）
図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【００４１】
図１５を参照するに、第１の実施の形態の半導体装置１０は、配線基板１１と、半導体チップ１３と、接着材１４と、封止樹脂１８と、外部接続端子１９とを有する。
【００４２】
配線基板１１は、シート状の絶縁基材２５と、貫通電極２７と、放熱支持部材２８と、配線パターン２９とを有する。絶縁基材２５は、貫通部３３と、複数の貫通孔３４とを有する。貫通部３３は、絶縁基材２５の中央部を貫通するように形成されている。貫通部３３は、放熱支持部材２８を配設すると共に、半導体チップ１３を収容するための空間である。複数の貫通孔３４は、貫通部３３の周囲に位置する部分の絶縁基材２５を貫通するように形成されている。シート状の絶縁基材２５としては、例えば、絶縁樹脂（例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等）からなるテープ状基板（例えば、厚さ５０μｍ）を用いることができる。
【００４３】
貫通電極２７は、貫通孔３４に設けられている。貫通電極２７の上端は、配線パターン２９（具体的には、後述するパッド部４８）と接続されている。貫通電極２７の下端には、外部接続端子１９が設けられている。貫通電極２７は、配線パターン２９と外部接続端子１９とを電気的に接続している。貫通電極２７の材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｇ等を用いることができる。
【００４４】
放熱支持部材２８は、貫通部３３及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材２５の上面２５Ａに設けられている。放熱支持部材２８は、グラウンド電位とされると共に、放熱性のよい金属材料により構成されている。放熱支持部材２８は、例えば、金属箔（例えば、Ｃｕ箔）と、Ｎｉ層（例えば、０．５μｍ）と、Ａｕ層（例えば、０．２μｍ）とを順次積層した構成とすることができる。放熱支持部材２８を構成する金属箔としてＣｕ箔を用いた場合、金属箔の厚さは、例えば、１８μｍとすることができる。放熱支持部材２８の厚さは、例えば、１２〜２５μｍ（具体的には、例えば、１９．４μｍ）とすることができる。
【００４５】
放熱支持部材２８は、放熱部４１と、パッド部４２と、支持部４３とを有する。放熱部４１は、支持部４３と一体的に構成されており、貫通部３３の下端に配置されている。放熱部４１は、チップ接着面４１Ａと、凹部４５とを有する。チップ接着面４１Ａは、接着材１４を介して、半導体チップ１３が接着される面である。凹部４５は、半導体チップ１３が接着される部分の放熱部４１に形成されている。凹部４５は、接着材１４により充填されている。凹部４５が形成されていない部分の放熱部４１の厚さが１８μｍの場合、凹部４５の深さは、例えば、２μｍとすることができる。凹部４５は、例えば、金型により放熱部４１の母材の一部を押し潰して引き伸ばすことにより形成することができる。
【００４６】
上記構成とされた放熱部４１の下面４１Ｂは、絶縁基材２５から露出されると共に、絶縁基材２５の下面２５Ｂと略面一とされている。これにより、放熱部４１は、接着材１４によりチップ接着面４１Ａに接着された半導体チップ１３が発熱した際の熱を半導体装置１０の外部に放熱することができる。
【００４７】
パッド部４２は、支持部４３と一体的に構成されており、貫通部３３を囲む部分の絶縁基材２５の上面２５Ａに設けられている。パッド部４２は、例えば、図示していない接着材により、絶縁基材２５の上面２５Ａに接着されている。また、パッド部４２は、金属ワイヤ（図示せず）を介して、半導体チップ１３に設けられた図示していない電極パッド（電極パッド５２とは異なる電極パッド）と電気的に接続されている。これにより、放熱支持部材２８は、半導体チップ１３と電気的に接続されている。
【００４８】
支持部４３は、その断面がテーパ形状とされており、貫通部３３内に設けられている。支持部４３は、その一方の端部が放熱部４１と一体的に構成されており、他方の端部がパッド部４２と一体的に構成されている。支持部４３は、放熱部４１を支持するためのものである。
【００４９】
配線パターン２９は、パッド部４７，４８と、配線部４９とを有する。パッド部４７は、貫通電極２７の上端面２７Ａに設けられており、貫通電極２７の上端と接続されている。パッド部４７は、配線部４９と一体的に構成されている。パッド部４７は、配線部４９を介して、パッド部４８と電気的に接続されている。
【００５０】
パッド部４８は、パッド部４２と貫通孔３４との間に位置する部分の絶縁基材２５の上面２５Ａに設けられている。パッド部４８は、配線部４９と一体的に構成されている。パッド部４８は、半導体チップ１３と電気的に接続された金属ワイヤ１６（例えば、Ａｕワイヤ）と接続されている。これにより、配線パターン２９は、半導体チップ１３と電気的に接続されている。
【００５１】
配線部４９は、パッド部４７，４８間に位置する部分の絶縁基材２５の上面２５Ａに設けられている。配線部４９は、その一方の端部がパッド部４７と一体的に構成されており、他方の端部がパッド部４８と一体的に構成されている。配線部４９は、パッド部４７とパッド部４８とを電気的に接続する配線である。
【００５２】
配線パターン２９は、例えば、金属箔（例えば、Ｃｕ箔）と、Ｎｉ層（例えば、０．５μｍ）と、Ａｕ層（例えば、０．２μｍ）とが順次積層された構成とすることができる。この場合、配線パターン２９を構成する金属箔の厚さは、例えば、１８．７μｍとすることができる。配線パターン２９の最上層にＡｕ層を形成することにより、パッド部４８と金属ワイヤ１６との密着性を向上させることができる。配線パターン２９の厚さは、例えば、１２〜２５μｍとすることができる。
【００５３】
半導体チップ１３は、接着材１４によりチップ接着面４１Ａに接着されている。半導体チップ１３は、電極パッド５２を有する。電極パッド５２は、パッド部４７と接続された金属ワイヤ１６と接続されている。つまり、半導体チップ１３は、配線基板１１に対してワイヤボンディング接続されている。
【００５４】
接着材１４は、凹部４５を充填するように、半導体チップ１３とチップ接着面４１Ａとの間に設けられている。接着材１４は、チップ接着面４１Ａに半導体チップ１３を接着するためのものである。凹部４５の深さが２μｍの場合、凹部４５に設けられた部分の接着材１４の厚さは、例えば、５０μｍとすることができる。接着材１４としては、例えば、ダイアタッチフィルムやＡｇペースト等を用いることができる。
【００５５】
このように、チップ接着面４１Ａに配置する接着材１４の厚さを凹部４５の深さの値よりも大きくすることで、絶縁基材２５の上面２５Ａに対して半導体チップ１３の上面（電極パッド５２が形成された側の半導体チップ１３の面）が略平行となるように半導体チップ１３を接着することが可能となるので、絶縁基材２５の上面２５Ａに対して半導体チップ１３が傾いた状態で接着されることを防止できる。
【００５６】
封止樹脂１８は、半導体チップ１３、金属ワイヤ１６、放熱支持部材２８の上面、及び配線パターン２９を封止するように、絶縁基材２５の上面２５Ａに設けられている。封止樹脂１８としては、例えば、モールド樹脂を用いることができる。この場合、絶縁基材２５の上面２５Ａに形成された部分の封止樹脂１８の厚さは、例えば、２７５μｍとすることができる。
【００５７】
外部接続端子１９は、貫通電極２７の下端に設けられている。外部接続端子１９は、例えば、図示していないマザーボード等の実装基板に設けられた外部接続用パッドと電気的に接続される端子である。外部接続用端子１９としては、例えば、はんだボールを用いることができる。
【００５８】
図１６〜図２７は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。図１６〜図２７において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５９】
図１６〜図２７を参照して、第１の実施の形態の半導体装置１０の製造方法について説明する。始めに、図１６に示す工程では、半導体装置１０が形成される半導体装置形成領域Ａを複数有すると共に、複数の半導体装置形成領域Ａを囲むように配置された切断領域Ｂを有したシート状の絶縁基材５５を準備する（絶縁基材準備工程）。
【００６０】
絶縁基材５５は、後述する図２７に示す工程（切断工程）において、切断領域Ｂに沿って切断されることにより、複数の絶縁基材２５となる基材である。シート状の絶縁基材５５としては、例えば、絶縁基材５５の上面５５Ａ側に接着材（図示せず）が形成された絶縁樹脂（例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等）からなるテープ状基材（例えば、厚さ５０μｍ）を用いることができる。なお、図示していない接着材は、後述する図１８に示す工程において、絶縁基材５５の上面５５Ａに金属部材５６を貼り付けるためのものである。
【００６１】
次いで、図１７に示す工程では、図１６に示す絶縁基材５５をプレス加工することで、貫通部３３と、複数の貫通孔３４とを同時に形成する（貫通部及び貫通孔形成工程）。このとき、複数の貫通孔３４は、貫通部３３の周囲に位置する部分の絶縁基材５５を貫通するように形成する。
【００６２】
次いで、図１８に示す工程では、絶縁基材５５の上面５５Ａに、貫通部３３及び複数の貫通孔３４の上端を覆う金属部材５６を形成する（金属部材形成工程）。金属部材５６は、放熱支持部材２８及び配線パターン２９の母材となる部材である。金属部材５６としては、例えば、絶縁基材５５の上面５５Ａに、金属箔（例えば、Ｃｕ箔）と、Ｎｉ層と、Ａｕ層とを順次積層した積層体を用いることができる。この場合、金属部材５６は、例えば、絶縁基材５５の上面５５Ａに、金属箔としてＣｕ箔（例えば、厚さ１８μｍ）を貼り付け、次いで、スパッタ法或いは電解めっき法により、金属箔上面に、Ｎｉ層（例えば、０．５μｍ）と、Ａｕ層（例えば、０．２μｍ）とを順次積層させることで形成する。金属部材５６の厚さＣは、例えば、１２〜２５μｍ（具体的には、例えば、１８．７μｍ）とすることができる。
【００６３】
次いで、図１９に示す工程では、図１８に示す金属部材５６を、マスクを介したエッチング（例えば、異方性エッチング）によりパターニングすることにより、貫通孔３４の上端を覆う配線パターン２９と、貫通部３３の上端を覆うと共に、配線パターン２９とは電気的に絶縁された金属母材５８とを形成する（配線パターン及び金属母材形成工程）。
【００６４】
具体的には、放熱支持部材２８及び配線パターン２９の形成領域に対応する部分の金属部材５６の上面５６Ａ（具体的には、Ａｕ層３８の上面）を覆うレジストマスク（図示せず）を形成し、次いで、このレジストマスクを介して、金属部材５６をエッチングすることで、配線パターン２９と、貫通部３３の上端を覆うと共に、配線パターン２９とは電気的に絶縁された金属母材５８とを同時に形成する。なお、上記レジストマスクは、配線パターン２９及び金属母材５８を形成後に除去する。
【００６５】
次いで、図２０に示す工程では、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置され、絶縁基材５５の下面５５Ｂと接触する面６１Ａが平坦な面とされた下部金型６１と、金属母材５８と接触した状態で貫通部３３に挿入される突出部６４、金属母材５８と接触する部分の突出部６４に形成された凸部６６を有した上部金型６２との間に、図１９に示す構造体（具体的には、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５）を配置する。このとき、金属母材５８の上面５８Ａと凸部６６の面６６Ａとを接触させると共に、絶縁基材５５の下面５５Ｂと下部金型６１の面６１Ａとを接触させる。
【００６６】
突出部６４は、金属母材５８を貫通部３３内に容易に押し込むためのものである。突出部６４の形状は、例えば、四角柱とすることができる。なお、図２０及び図２１では、突出部６４と、突出部６４以外の部分（配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を押さえ込むための押さえ部）とを一体的に構成した場合を例に挙げて図示したが、突出部６４と、押さえ部（突出部６４以外の部分）とを別体とし、別々に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を押圧可能な構成としてもよい。
【００６７】
凸部６６は、上部金型６２及び下部金型６１を用いて、放熱支持部材２８を形成する際、放熱支持部材２８の一部（金属母材５８の一部）を押し潰して引き伸ばすためのものである。金属母材５８の厚さが１８μｍの場合、凸部６６の突出量は、例えば、５０μｍとすることができる。
【００６８】
次いで、図２１に示す工程では、凸部６６が形成された部分の突出部６４と下部金型６１との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型６２を押圧して、凸部６６に対応する部分の金属母材５８の一部（放熱支持部材２８の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、凹部４５を有した放熱部４１、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材２８を形成する。
【００６９】
このように、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置され、絶縁基材５５の下面５５Ｂと接触する面６１Ａが平坦な面とされた下部金型６１と、金属母材５８と接触した状態で貫通部３３に挿入される突出部６４、及び金属母材５８と接触する部分の突出部６４に形成された凸部６６を有した上部金型６２との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、凸部６６が形成された突出部６４と下部金型６１との間に金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型６２を押圧して放熱支持部材２８を形成することにより、突出部６４と下部金型６１との間に形成される放熱支持部材２８の一部を押し潰して、引き伸ばすことで、放熱支持部材２８を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置１０の生産性を向上できると共に、半導体装置１０の歩留まりを向上させることができる。
【００７０】
次いで、図２２に示す工程では、図２１に示す上部金型６２及び下部金型６１を除去する。具体的には、図２１に示す上部金型６２と下部金型６１との間に配置された構造体（配線パターン２９及び放熱支持部材２８が形成された絶縁基材５５）を上部金型６２及び下部金型６１から取り出す。なお、図２０〜図２２に示す工程が「放熱支持部材形成工程」に相当する工程である。
【００７１】
次いで、図２３に示す工程では、接着材１４（例えば、ダイアタッチフィルムやＡｇペースト等）により、チップ接着面４１Ａに半導体チップ１３を接着する（チップ接着工程）。その後、金属ワイヤ１６（例えば、Ａｕワイヤ）により、半導体チップ１３の電極パッド５２とパッド部４８とを電気的に接続（ワイヤボンディング接続）する（チップ接続工程）。このとき、他の金属ワイヤにより、半導体チップ１３に設けられた図示していない他の電極パッド（電極パッド５５とは異なる電極パッド）とパッド部４２とをワイヤボンディング接続する。
【００７２】
次いで、図２４に示す工程では、絶縁基材５５の上面５５Ａに、配線パターン２９、放熱支持部材２８の上面側、金属ワイヤ１６、及び半導体チップ１３を封止する封止樹脂１８を形成する（封止樹脂形成工程）。封止樹脂１８としては、例えば、モールド樹脂を用いることができる。封止樹脂１８は、例えば、トランスファーモールド法により形成することができる。絶縁基材５５の上面５５Ａに形成された部分の封止樹脂１８の厚さは、例えば、０．２７５ｍｍとすることができる。
【００７３】
次いで、図２５に示す工程では、貫通孔３４に、パッド部４７と接続されると共に、下端面２７Ｂが絶縁基材５５の下面５５Ｂと略面一とされた貫通電極２７を形成する（貫通電極形成工程）。具体的には、例えば、貫通孔３４を導電ペースト（例えば、Ａｇペースト）で埋め込むことで、貫通電極２７を形成する。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａに配線基板１１が形成される。
【００７４】
次いで、図２６に示す工程では、貫通電極２７の下端に、外部接続端子１９を形成する（外部接続端子形成工程）。外部接続端子１９としては、例えば、はんだボールを用いることができる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａに半導体装置１０が製造される。なお、この段階では、複数の半導体装置１０は、個片化されていない。
【００７５】
次いで、図２７に示す工程では、図２６に示す構造体の切断領域Ｂに対応する部分の絶縁基材５５及び封止樹脂１８を切断（例えば、ダイサーにより切断）することにより、複数の半導体装置１０を個片化する（切断工程）。これにより、個片化された複数の半導体装置１０が製造される。
【００７６】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置され、絶縁基材５５の下面５５Ｂと接触する面６１Ａが平坦な面とされた下部金型６１と、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入される突出部６４、及び金属母材５８と接触する部分の突出部６４に形成された凸部６６を有した上部金型６２との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、凸部６６が形成された突出部６４と下部金型６１との間に金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型６２を押圧して放熱支持部材２８を形成することにより、突出部６４と下部金型６１との間に形成される金属母材５８の一部（放熱支持部材２８の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、放熱支持部材２８を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置１０の生産性を向上できると共に、半導体装置１０の歩留まりを向上させることができる。
【００７７】
（第２の実施の形態）
図２８は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。図２８において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００７８】
図２８を参照するに、第２の実施の形態の半導体装置７０は、第１の実施の形態の半導体装置１０に設けられた配線基板１１の代わりに配線基板７１を設けた以外は、半導体装置１０と同様に構成される。
【００７９】
配線基板７１は、第１の実施の形態で説明した配線基板１１に設けられた放熱支持部材２８の代わりに、放熱支持部材７３を設けた以外は、配線基板１１と同様に構成される。
【００８０】
放熱支持部材７３は、放熱支持部材２８に設けられた放熱部４１の代わりに、放熱部７５を設けた以外は、放熱支持部材２８と同様に構成される。
【００８１】
放熱部７５は、支持部４３と一体的に構成されており、貫通部３３の下端に配置されている。放熱部７５は、チップ接着面７５Ａと、凹部７７とを有する。チップ接着面７５Ａは、接着材１４を介して、半導体チップ１３が接着される面である。凹部７７は、平面視額縁形状とされており、接着剤１４が配置される側の放熱部７５の外周部に形成されている。凹部７７が形成されていない部分の放熱部７５の厚さが１８μｍの場合、凹部７７の深さは、例えば、２μｍとすることができる。凹部７７は、例えば、金型により放熱部７５の母材の一部を押し潰して引き伸ばすことにより形成することができる。
【００８２】
上記構成とされた放熱部７５の下面７５Ｂは、絶縁基材２５から露出されると共に、絶縁基材２５の下面２５Ｂと略面一とされている。これにより、放熱部７５は、接着材１４によりチップ接着面７５Ａに接着された半導体チップ１３が発熱した際の熱を半導体装置７０の外部に放熱することができる。
【００８３】
図２９〜図３２は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。図２９〜図３２において、第２の実施の形態の半導体装置７０と同一構成部分には同一符号を付す。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態で説明した図１６に示す絶縁基材５５の半導体装置形成領域Ａに、第２の実施の形態の半導体装置７０を形成する場合を例に挙げて以下の説明を行う。
【００８４】
図２９〜図３２を参照して、第２の実施の形態の半導体装置７０の製造方法について説明する。始めに、第１の実施の形態で説明した図１６〜図１９に示す工程（具体的には、絶縁基材準備工程、貫通部及び貫通孔形成工程、金属部材形成工程、配線パターン及び金属母材形成工程を含む工程）と同様な処理を行うことで、図１９に示す構造体を形成する。
【００８５】
次いで、図２９に示す工程では、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置され、絶縁基材５５の下面５５Ｂと接触する面６１Ａが平坦な面とされた下部金型６１と、金属母材５８と接触した状態で貫通部３３に挿入される突出部８２、金属母材５８と接触する部分の突出部８２に形成された凹部８４を有した上部金型８１との間に、図１９に示す構造体（具体的には、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５）を配置する。このとき、金属母材５８の上面５８Ａと突出部８２の面８２Ａ（金属母材５８と対向する突出部８２の面）とを接触させると共に、絶縁基材５５の下面５５Ｂと下部金型６１の面６１Ａとを接触させる。
【００８６】
突出部８２は、金属母材５８を貫通部３３内に容易に押し込むためのものである。突出部８２の形状は、例えば、四角柱とすることができる。なお、図２９及び図３０では、突出部８２と、突出部８２以外の部分（配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を押さえ込むための押さえ部）とを一体的に構成した場合を例に挙げて図示したが、突出部８２と、押さえ部（突出部８２以外の部分）とを別体とし、別々に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を押圧可能な構成としてもよい。
【００８７】
凹部８４は、上部金型８１及び下部金型６１を用いて、放熱支持部材７３を形成する際、凹部８４の側壁を構成する部分の突出部８２により押し潰され、引き伸ばされた金属母材５８の一部（放熱支持部材７３の一部）を配置するためのものである。金属母材５８の厚さが１８μｍの場合、凹部８４の深さは、例えば、５０μｍとすることができる。
【００８８】
次いで、図３０に示す工程では、凹部８４が形成された部分の突出部８２と下部金型６１との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型８１を押圧して、凹部８４の側壁を構成する部分の突出部８２により金属母材５８の一部（放熱支持部材７３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、凹部７７を有した放熱部７５、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材７３を形成する。
【００８９】
このように、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置され、絶縁基材５５の下面５５Ｂと接触する面６１Ａが平坦な面とされた下部金型６１と、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入される突出部８２、及び金属母材５８と接触する部分の突出部８２に形成された凹部８４を有した上部金型８１との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、凹部８４が形成された突出部８２と下部金型６１との間に金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型８１を押圧して放熱支持部材７３を形成することにより、突出部８２と下部金型６１との間に形成される金属母材５８の一部（放熱支持部材７３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、放熱支持部材７３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置７０の生産性を向上できると共に、半導体装置７０の歩留まりを向上させることができる。
【００９０】
次いで、図３１に示す工程では、図３０に示す上部金型８１及び下部金型６１を除去する。具体的には、図３０に示す上部金型８１と下部金型６１との間に配置された構造体（配線パターン２９及び放熱支持部材７３が形成された絶縁基材５５）を上部金型８１及び下部金型６１から取り出す。なお、図２９〜図３１に示す工程が「放熱支持部材形成工程」に相当する工程である。
【００９１】
次いで、図３２に示す工程では、接着材１４により、放熱部７５のチップ接着面７５Ａに半導体チップ１３を接着する（チップ接着工程）。接着材１４としては、例えば、ダイアタッチフィルムやＡｇペースト等を用いることができる。このとき、凹部７７に配置された部分の絶縁材１４の厚さを、凹部７７の深さの値よりも大きくするとよい。これにより、凹部７７が形成されたチップ載置面７５Ａに、半導体チップ１３が傾いて接着されることを防止できる。
【００９２】
次いで、金属ワイヤ１６（例えば、Ａｕワイヤ）により、半導体チップ１３の電極パッド５２とパッド部４８とを電気的に接続（ワイヤボンディング接続）する（チップ接続工程）。このとき、他の金属ワイヤにより、半導体チップ１３に設けられた図示していない他の電極パッド（電極パッド５２とは異なる電極パッド）とパッド部４２とをワイヤボンディング接続する。
【００９３】
次いで、第１の実施の形態で説明した図２４〜図２７に示す工程（具体的には、封止樹脂形成工程、貫通電極形成工程、外部接続端子形成工程、及び切断工程）と同様な処理を行うことで、個片化された複数の半導体装置７０を製造する。
【００９４】
本実施の形態の半導体装置によれば、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置され、絶縁基材５５の下面５５Ｂと接触する面６１Ａが平坦な面とされた下部金型６１と、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入される突出部８２、及び金属母材５８と接触する部分の突出部８２に形成された凹部８４を有した上部金型８１との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、凹部８４が形成された突出部８２と下部金型６１との間に金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型８１を押圧して放熱支持部材７３を形成することにより、突出部８２と下部金型６１との間に形成される金属母材５８の一部（放熱支持部材７３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、放熱支持部材７３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置７０の生産性を向上できると共に、半導体装置７０の歩留まりを向上させることができる。
【００９５】
（第３の実施の形態）
図３３は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。図３３において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００９６】
図３３を参照するに、第３の実施の形態の半導体装置９０は、第１の実施の形態の半導体装置１０に設けられた配線基板１１の代わりに配線基板９１を設けた以外は、半導体装置１０と同様に構成される。
【００９７】
配線基板９１は、第１の実施の形態で説明した配線基板１１に設けられた放熱支持部材２８の代わりに、放熱支持部材９３を設けた以外は、配線基板１１と同様に構成される。
【００９８】
放熱支持部材９３は、放熱支持部材２８に設けられた放熱部４１の代わりに、放熱部９５を設けた以外は、放熱支持部材２８と同様に構成される。
【００９９】
放熱部９５は、支持部４３と一体的に構成されており、貫通部３３の下端に配置されている。放熱部９５は、チップ接着面９５Ａと、凹部９７とを有する。チップ接着面９５Ａは、接着材１４を介して、半導体チップ１３が接着される面である。凹部９７は、放熱部９５の下面９５Ｂ側に形成されている。凹部９７が形成されていない部分の放熱部９５の厚さが１８μｍの場合、凹部９７の深さは、例えば、２μｍとすることができる。凹部９７は、例えば、金型により放熱部９５の母材の一部（放熱部９５の一部）を押し潰して引き伸ばすことにより形成することができる。
【０１００】
上記構成とされた放熱部９５の下面９５Ｂは、絶縁基材２５から露出されると共に、絶縁基材２５の下面２５Ｂと略面一とされている。これにより、放熱部９５は、接着材１４によりチップ接着面９５Ａに接着された半導体チップ１３が発熱した際の熱を半導体装置９０の外部に放熱することができる。
【０１０１】
図３４〜図３８は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。図３４〜図３８において、第３の実施の形態の半導体装置９０と同一構成部分には同一符号を付す。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態で説明した図１６に示す絶縁基材５５の半導体装置形成領域Ａに、第３の実施の形態の半導体装置９０を形成する場合を例に挙げて以下の説明を行う。
【０１０２】
図３４〜図３８を参照して、第３の実施の形態の半導体装置９０の製造方法について説明する。始めに、第１の実施の形態で説明した図１６〜図１９に示す工程（絶縁基材準備工程、貫通部及び貫通孔形成工程、金属部材形成工程、配線パターン及び金属母材形成工程を含む工程）と同様な処理を行うことで、図１９に示す構造体を形成する。
【０１０３】
次いで、図３４に示す工程では、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入され、金属母材５８の上面５８Ａと接触する面１０４Ａが平坦な面とされた突出部１０４を有する上部金型と、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置されると共に、貫通部３３と対向する部分に凸部１０５を有する下部金型１０２との間に、図１９に示す構造体（具体的には、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５）を配置する。このとき、金属母材５８の上面５８Ａと突出部１０４の上面１０４Ａとを接触させると共に、絶縁基材５５の下面５５Ｂと下部金型１０２の面１０２Ａとを接触させる。また、下部金型１０２は、凸部１０５が貫通部３３内に収容されるように配置する。
【０１０４】
突出部１０４は、金属母材５８を貫通部３３内に容易に押し込むためのものである。突出部１０４の形状は、例えば、四角柱とすることができる。なお、図３４及び図３５では、突出部１０４と、突出部１０４以外の部分（配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を押さえ込むための押さえ部）とを一体的に構成した場合を例に挙げて図示したが、突出部１０４と、押さえ部（突出部１０４以外の部分）とを別体とし、別々に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を押圧可能な構成としてもよい。
【０１０５】
凸部１０５は、上部金型１０１及び下部金型１０２を用いて、放熱支持部材９３を形成する際、金属母材５８の一部（放熱支持部材９３の一部）を押し潰して引き伸ばすためのものである。金属母材５８の厚さが１８μｍの場合、凸部１０５の突出量は、例えば、５０μｍとすることができる。
【０１０６】
次いで、図３５に示す工程では、突出部１０４と凸部１０５が形成された部分の下部金型１０２との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１０１を押圧して、凸部１０５に対応する部分の金属母材５８の一部（放熱支持部材９３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、凹部９７を有した放熱部９５、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材９３を形成する。
【０１０７】
このように、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入され、金属母材５８の上面５８Ａと接触する面１０４Ａが平坦な面とされた突出部１０４を有する上部金型１０１と、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置されると共に、貫通部３３と対向する部分に凸部１０５を有する下部金型１０２との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、突出部１０４と凸部１０５が形成された部分の下部金型１０２との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１０１を押圧して、凸部１０５に対応する部分の放熱支持部材９３の一部（金属母材５８の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、凹部９７を有した放熱部９５、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材９３を形成することにより、放熱支持部材９３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置９０の生産性を向上できると共に、半導体装置９０の歩留まりを向上させることができる。
【０１０８】
また、金属母材５８の一部（放熱支持部材９３の一部）を押し潰して引き伸ばすことにより形成される凹部９７を放熱部９５の下面９５Ｂ側に配置することにより、平坦な面とされたチップ載置面９５Ａに半導体チップ１３を接着させることができる。
【０１０９】
次いで、図３６に示す工程では、図３５に示す上部金型１０１及び下部金型１０２を除去する。具体的には、図３５に示す上部金型１０１と下部金型１０２との間に配置された構造体（配線パターン２９及び放熱支持部材９３が形成された絶縁基材５５）を上部金型１０１及び下部金型１０２から取り出す。なお、図３４〜図３６に示す工程が「放熱支持部材形成工程」に相当する工程である。
【０１１０】
次いで、図３７に示す工程では、接着材１４（例えば、ダイアタッチフィルムやＡｇペースト等）により、放熱部９５のチップ接着面９５Ａに半導体チップ１３を接着（チップ接着工程）し、次いで、金属ワイヤ１６（例えば、Ａｕワイヤ）により、半導体チップ１３の電極パッド５２とパッド部４８とを電気的に接続（チップ接続工程）する。このとき、他の金属ワイヤにより、半導体チップ１３に設けられた図示していない他の電極パッド（電極パッド５２とは異なる電極パッド）とパッド部４２とをワイヤボンディング接続する。
【０１１１】
次いで、図３８に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図２４〜図２７に示す工程（具体的には、封止樹脂形成工程、貫通電極形成工程、外部接続端子形成工程、及び切断工程）と同様な処理を行うことで、個片化された複数の半導体装置９０を製造する。
【０１１２】
本実施の形態の半導体装置によれば、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入され、金属母材５８の上面５８Ａと接触する面１０４Ａが平坦な面とされた突出部１０４を有する上部金型１０１と、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置されると共に、貫通部３３と対向する部分に凸部１０５を有する下部金型１０２との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、突出部１０４と凸部１０５が形成された部分の下部金型１０２との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１０１を押圧して、凸部１０５に対応する部分の金属母材５８の一部（放熱支持部材９３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、凹部９７を有した放熱部９５、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材９３を形成することにより、放熱支持部材９３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置９０の生産性を向上できると共に、半導体装置９０の歩留まりを向上させることができる。
【０１１３】
また、金属母材５８の一部（放熱支持部材９３の一部）を押し潰して引き伸ばすことにより形成される凹部９７を放熱部９５の下面９５Ｂ側に配置することにより、平坦な面とされたチップ載置面９５Ａに半導体チップ１３を接着させることができる。
【０１１４】
（第４の実施の形態）
図３９は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。図３９において、第３の実施の形態の半導体装置９０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１１５】
図３９を参照するに、第４の実施の形態の半導体装置１１０は、第３の実施の形態の半導体装置９０に設けられた配線基板９１の代わりに配線基板１１１を設けた以外は、半導体装置９０と同様に構成される。
【０１１６】
配線基板１１１は、第３の実施の形態で説明した配線基板９１に設けられた放熱支持部材９３の代わりに、放熱支持部材１１３を設けた以外は、配線基板９１と同様に構成される。
【０１１７】
放熱支持部材１１３は、放熱支持部材９３に設けられた放熱部９５の代わりに、放熱部１１５を設けた以外は、放熱支持部材９３と同様に構成される。
【０１１８】
放熱部１１５は、支持部４３と一体的に構成されており、貫通部３３の下端に配置されている。放熱部１１５は、チップ接着面１１５Ａと、切り欠き部１１７とを有する。チップ接着面１１５Ａは、平坦な面とされている。チップ接着面１１５Ａは、接着材１４を介して、半導体チップ１３が接着される面である。切り欠き部１１７は、放熱部１１５の下面１１５Ｂ側に形成されている。切り欠き部１１７は、放熱部１１５の外周部に配置されており、平面視額縁形状とされている。切り欠き部１１７の面１１７Ａ（切り欠き部１１７が形成された部分の放熱部１１５の下面）は、絶縁基材２５の下面２５Ｂよりも上方に配置されている。
【０１１９】
このように、放熱部１１５の下面１１５Ｂ側に切り欠き部１１７を形成すると共に、切り欠き部１１７を放熱部１１５の外周部に配置することにより、半導体チップ１３が接着される領域に対応する部分の放熱部１１５の厚さが薄くなることを防止できる。言い換えれば、半導体チップ１３が接着される領域に対応する部分の放熱部１１５の強度が低下することを防止できる。
【０１２０】
切り欠き部１１７が形成されていない部分の放熱部１１５の厚さが１８μｍの場合、切り欠き部１１７の深さは、例えば、２μｍとすることができる。切り欠き部１１７は、例えば、金型により放熱部１１５の一部（放熱部１１５の母材の一部）を押し潰して引き伸ばすことにより形成することができる。
【０１２１】
上記構成とされた放熱部１１５の下面１１５Ｂは、絶縁基材２５から露出されると共に、絶縁基材２５の下面２５Ｂと略面一とされている。これにより、放熱部１１５は、接着材１４によりチップ接着面１１５Ａに接着された半導体チップ１３が発熱した際の熱を半導体装置１１０の外部に放熱することができる。
【０１２２】
図４０〜図４４は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。図４０〜図４４において、第４の実施の形態の半導体装置１１０と同一構成部分には同一符号を付す。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態で説明した図１６に示す絶縁基材５５の半導体装置形成領域Ａに、第４の実施の形態の半導体装置１１０を形成する場合を例に挙げて以下の説明を行う。
【０１２３】
図４０〜図４４を参照して、第４の実施の形態の半導体装置１１０の製造方法について説明する。始めに、第１の実施の形態で説明した図１６〜図１９に示す工程（絶縁基材準備工程、貫通部及び貫通孔形成工程、金属部材形成工程、配線パターン及び金属母材形成工程を含む工程）と同様な処理を行うことで、図１９に示す構造体を形成する。
【０１２４】
次いで、図４０に示す工程では、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入され、金属母材５８の上面５８Ａと接触する面１０４Ａが平坦な面とされた突出部１０４を有する上部金型１０１と、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置されると共に、貫通部３３と対向する部分に凸部１０５を有する下部金型１２１との間に、図１９に示す構造体（具体的には、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５）を配置する。このとき、金属母材５８の上面５８Ａと突出部１０４の上面１０４Ａとを接触させると共に、絶縁基材５５の下面５５Ｂと下部金型１２１の面１２１Ａとを接触させる。また、下部金型１２１は、凸部１２３が貫通部３３内に収容されるように配置する。
【０１２５】
凸部１２３は、上部金型１０１及び下部金型１２１を用いて、放熱支持部材１１３を形成する際、金属母材５８の一部（放熱支持部材１１３の一部）を押し潰して引き伸ばすためのものである。凸部１２３は、平面視額縁形状とされている。また、凸部１２３は、半導体チップ１３が接着される領域よりも外側に位置する部分の金属母材５８（放熱部１１５）と接触するように配置されている。
【０１２６】
これにより、半導体チップ１３が接着される領域に対応する部分の放熱部１１５の厚さが薄くなることを防止できる。言い換えれば、半導体チップ１３が接着される部分の放熱部１１５の強度が低下することを防止できる。
【０１２７】
金属母材５８の厚さが１８μｍの場合、凸部１２３の突出量（下部金型１２１の面１２１Ａを基準としたときの凸部１２３の突出量）は、例えば、５０μｍとすることができる。
【０１２８】
次いで、図４１に示す工程では、突出部１０４と凸部１２３が形成された部分の下部金型１２１との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１０１を押圧して、凸部１２３に対応する部分の金属母材５８の一部（放熱支持部材１１３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、切り欠き部１１７を有した放熱部１１５、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材１１３を形成する。
【０１２９】
このように、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入され、金属母材５８の上面５８Ａと接触する面１０４Ａが平坦な面とされた突出部１０４を有する上部金型１０１と、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置されると共に、貫通部３３と対向する部分に凸部１２３を有する下部金型１２１との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、突出部１０４と凸部１２３が形成された部分の下部金型１０２との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１０１を押圧して、凸部１０５に対応する部分の金属母材５８の一部（放熱支持部材１１３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、切り欠き部１１７を有した放熱部９５、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材１１３を形成することにより、放熱支持部材１１３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置１１０の生産性を向上できると共に、半導体装置１１０の歩留まりを向上させることができる。
【０１３０】
また、金属母材５８の一部（放熱支持部材１１３の一部）を押し潰して引き伸ばすことにより形成される切り欠き部１１７を放熱部１１５の下面１１５Ｂ側に配置することにより、平坦な面とされたチップ載置面１１５Ａに半導体チップ１３を接着させることができる。
【０１３１】
次いで、図４２に示す工程では、図４１に示す上部金型１０１及び下部金型１２１を除去する。具体的には、図４１に示す上部金型１０１と下部金型１２１との間に配置された構造体（配線パターン２９及び放熱支持部材１１３が形成された絶縁基材５５）を上部金型１０１及び下部金型１２１から取り出す。なお、本実施の形態の場合、図４０〜図４２に示す工程が「放熱支持部材形成工程」に相当する工程である。
【０１３２】
次いで、図４３に示す工程では、接着材１４（例えば、ダイアタッチフィルムやＡｇペースト等）により、放熱部１１５のチップ接着面１１５Ａに半導体チップ１３を接着（チップ接着工程）し、次いで、金属ワイヤ１６（例えば、Ａｕワイヤ）により、半導体チップ１３の電極パッド５２とパッド部４８とを電気的に接続（チップ接続工程）する。このとき、他の金属ワイヤにより、半導体チップ１３に設けられた図示していない他の電極パッド（電極パッド５２とは異なる電極パッド）とパッド部４２とをワイヤボンディング接続する。
【０１３３】
次いで、図４４に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図２４〜図２７に示す工程（具体的には、封止樹脂形成工程、貫通電極形成工程、外部接続端子形成工程、及び切断工程）と同様な処理を行うことで、個片化された複数の半導体装置１１０が製造される。
【０１３４】
本実施の形態の半導体装置によれば、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入され、金属母材５８の上面５８Ａと接触する面１０４Ａが平坦な面とされた突出部１０４を有する上部金型１０１と、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置されると共に、貫通部３３と対向する部分に凸部１０５を有する下部金型１０２との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置した後、突出部１０４と凸部１２３が形成された部分の下部金型１２１との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型６２を押圧して、凸部１２３に対応する部分の金属母材５８の一部（放熱支持部材１１３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、切り欠き部１１７を有した放熱部１１５、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材１１３を形成することにより、放熱支持部材１１３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置１１０の生産性を向上できると共に、半導体装置１１０の歩留まりを向上させることができる。
【０１３５】
また、金属母材５８の一部（放熱支持部材１１３の一部）を押し潰して引き伸ばすことにより形成される切り欠き部１１７を放熱部１１５の下面１１５Ｂ側に配置することにより、平坦な面とされたチップ載置面１１５Ａに半導体チップ１３を接着させることができる。
【０１３６】
図４５は、本発明の第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置の断面図である。図４５において、第４の実施の形態の半導体装置１１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１３７】
図４５を参照するに、第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置１３０は、第４の実施の形態の半導体装置１１０に設けられた配線基板１１１の代わりに配線基板１３１を設けた以外は、半導体装置１１０と同様に構成される。
【０１３８】
配線基板１３１は、配線基板１１１に設けられた切り欠き部１１７の面１１７Ａと絶縁基材２５の下面２５Ｂとが略面一になると共に、切り欠き部１１７により囲まれた部分の放熱部１１５が絶縁基材２５の下面２５Ｂから突出するように、放熱支持部材１１３を配置した以外は、配線基板１１１と同様に構成される。
【０１３９】
このような構成とされた半導体装置１３０は、第４の実施の形態の半導体装置１１０と同様な効果を得ることができる。
【０１４０】
図４６〜図４９は、本発明の第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造工程を示す図である。図４６〜図４９において、第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置１３０と同一構成部分には同一符号を付す。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態で説明した図１６に示す絶縁基材５５の半導体装置形成領域Ａに、第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置１３０を形成する場合を例に挙げて以下の説明を行う。
【０１４１】
図４６〜図４９を参照して、第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置１３０の製造方法について説明する。始めに、第１の実施の形態で説明した図１６〜図１９に示す工程（絶縁基材準備工程、貫通部及び貫通孔形成工程、金属部材形成工程、配線パターン及び金属母材形成工程を含む工程）と同様な処理を行うことで、図１９に示す構造体を形成する。
【０１４２】
次いで、図４６に示す工程では、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入され、金属母材５８の上面５８Ａと接触する面１０４Ａが平坦な面とされた突出部１０４を有する上部金型１０１と、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置されると共に、貫通部３３と対向する部分に貫通部１３７を有する下部金型１３５との間に、図１９に示す構造体（具体的には、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５）を配置する。このとき、金属母材５８の上面５８Ａと突出部１０４の上面１０４Ａとを接触させると共に、絶縁基材５５の下面５５Ｂと下部金型１３５の面１３５Ａとを接触させる。
【０１４３】
貫通部１３７は、突出部１０４により押圧された金属母材５８の一部（放熱部１１５の一部）を収容するためのものである。貫通部１３７の幅Ｅは、突出部１０４の幅Ｆよりも小さくなるように構成されている。突出部１０４の幅Ｆが５ｍｍの場合、貫通部１３７の幅Ｅは、例えば、３０μｍとすることができる。
【０１４４】
貫通部１３７の角部１３８は、突出部１０４の外周部と対向するように配置されている。貫通部１３７の角部１３８は、突出部１０４により押圧された金属母材５８の一部（放熱部１１５の一部）を押し潰して、引き伸ばすためのものである。また、貫通部１３７の角部１３８は、半導体チップ１３が接着される領域よりも外側に位置する部分の金属母材５８（放熱部１１５）と接触するように構成されている。
【０１４５】
これにより、半導体チップ１３が接着される領域に対応する部分の放熱部１１５の厚さが薄くなることを防止できる。言い換えれば、半導体チップ１３が接着される部分の放熱部１１５の強度が低下することを防止できる。
【０１４６】
次いで、図４７に示す工程では、突出部１０４と貫通部１３７の角部１３８との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１０１を押圧して、突出部１０４と貫通部１３７の角部１３８との間に位置する部分の金属母材５８の一部（放熱部１１５の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、切り欠き部１１７を有した放熱部１１５、パッド部４２、及び支持部４３を備えた放熱支持部材１１３を形成する。このとき、切り欠き部１１７に囲まれた放熱部１１５の一部が、貫通部１３７にはみ出すため、放熱部１１５の下面１１５Ｂは、絶縁基材５５の下面５５Ｂよりも下方に配置される。
【０１４７】
このように、突出部１０４と貫通部１３７の角部１３８との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１０１を押圧して、突出部１０４と貫通部１３７の角部１３８との間に位置する部分の金属母材５８の一部（放熱部１１５の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで放熱支持部材１１３を形成することにより、放熱支持部材１１３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置１３０の生産性を向上できると共に、半導体装置１３０の歩留まりを向上させることができる。
【０１４８】
次いで、図４８に示す工程では、図４７に示す上部金型１０１及び下部金型１３５を除去する。具体的には、図４７に示す上部金型１０１と下部金型１３５との間に配置された構造体（配線パターン２９及び放熱支持部材１１３が形成された絶縁基材５５）を上部金型１０１及び下部金型１３５から取り出す。
【０１４９】
次いで、図４９に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図２３〜図２７に示す工程と同様な処理を行うことで、個片化された複数の半導体装置１３０が製造される。
【０１５０】
本実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法によれば、金属母材５８の上面５８Ａと接触した状態で貫通部３３に挿入され、金属母材５８の上面５８Ａと接触する面１０４Ａが平坦な面とされた突出部１０４を有する上部金型１０１と、絶縁基材５５の下面５５Ｂに配置されると共に、貫通部３３と対向する部分に貫通部１３７を有する下部金型１３５との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置し、その後、突出部１０４と貫通部１３７の角部１３８との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１０１を押圧して、突出部１０４と貫通部１３７の角部１３８との間に位置する部分の金属母材５８の一部（放熱支持部材１１３の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで放熱支持部材１１３を形成することにより、放熱支持部材１１３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置１３０の生産性を向上できると共に、半導体装置１３０の歩留まりを向上させることができる。
【０１５１】
（第５の実施の形態）
図５０は、本発明の第５の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。図５０において、第４の実施の形態の半導体装置１１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【０１５２】
図５０を参照するに、第５の実施の形態の半導体装置１５０は、第４の実施の形態の半導体装置１１０に設けられた配線基板１１１の代わりに配線基板１５１を設けた以外は、半導体装置１１０と同様に構成される。
【０１５３】
配線基板１５１は、第４の実施の形態で説明した配線基板１１１に設けられた放熱支持部材１１３の代わりに、放熱支持部材１５３を設けた以外は、配線基板１１１と同様に構成される。
【０１５４】
放熱支持部材１５３は、放熱支持部材１１３に設けられた放熱部１１５及び支持部４３の代わりに、放熱部１５５及び支持部１５６を設けた以外は、放熱支持部材１１３と同様に構成される。
【０１５５】
放熱部１５５は、切り欠き部１１７が形成されていないこと以外は、放熱部１１５と同様に構成される。放熱部１５５は、支持部１５６と一体的に構成されており、貫通部３３の下端に配置されている。放熱部１５５は、チップ接着面１５５Ａを有する。チップ接着面１５５Ａは、平坦な面とされている。チップ接着面１５５Ａは、接着材１４を介して、半導体チップ１３が接着される面である。
【０１５６】
上記構成とされた放熱部１５５の下面１５５Ｂは、絶縁基材２５から露出されると共に、絶縁基材２５の下面２５Ｂと略面一とされている。これにより、放熱部１５５は、接着材１４によりチップ接着面１５５Ａに接着された半導体チップ１３が発熱した際の熱を半導体装置１５０の外部に放熱することができる。
【０１５７】
支持部１５６は、その上面側に形成された切り欠き部１５８を有する。切り欠き部１５８は、例えば、金型により支持部１５６の母材の一部（支持部１５６の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで形成することができる。切り欠き部１５８が形成された部分の支持部１５６の厚さは、切り欠き部１５８が形成されていない部分の支持部１５６の厚さよりも薄くなるように構成されている。切り欠き部１５８は、例えば、平面視額縁形状とすることができる。
【０１５８】
図５１〜図５４は、本発明の第５の実施の形態の半導体装置の製造工程を示す図である。図５１〜図５４において、第５の実施の形態の半導体装置１５０と同一構成部分には同一符号を付す。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態で説明した図１６に示す絶縁基材５５の半導体装置形成領域Ａに、第５の実施の形態の半導体装置１５０を形成する場合を例に挙げて以下の説明を行う。
【０１５９】
図５１〜図５４を参照して、第５の実施の形態の半導体装置１５０の製造方法について説明する。始めに、第１の実施の形態で説明した図１６〜図１９に示す工程（絶縁基材準備工程、貫通部及び貫通孔形成工程、金属部材形成工程、配線パターン及び金属母材形成工程を含む工程）と同様な処理を行うことで、図１９に示す構造体を形成する。
【０１６０】
次いで、図５１に示す工程では、第１の突出部１６５と、第１の突出部１６５に設けられた第２の突出部１６６とを有する上部金型１６２と、貫通部３３に挿入され、第１の突出部１６５と対向配置される突出部１６８を有する下部金型１６３との間に、図１９に示す構造体（具体的には、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５）を配置する。このとき、上部金型１６２は、第２の突出部１６６と貫通部３３とが対向すると共に、放熱部１５５を形成する第２の突出部１６６の面１６６Ａが金属母材５８の上面５８Ａと接触するように配置する。また、下部金型１６３は、突出部１６８が貫通部３３に挿入されるように配置する。
【０１６１】
突出部１６８は、平面視額縁形状とされている。突出部１６８の高さは、絶縁基材５５の厚さの値と略等しい。突出部１６８及び第１の突出部１６５は、支持部１５６の形成領域に対応する部分の金属母材５８の一部を押し潰して引き伸ばすためのものである。
【０１６２】
次いで、図５２に示す工程では、第１の突出部１６５と突出部１６８との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１６２を押圧して、第１の突出部１６５と突出部１６８との間に位置する部分の支持部１５６の一部（金属母材５８の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで、貫通部３３内及び貫通部３３を囲む部分の絶縁基材５５の上面５５Ａに、放熱部１５５、パッド部４２、及び切り欠き部１５８を有した支持部１５６を備えた放熱支持部材１５３を形成する。
【０１６３】
このように、第１の突出部１６５と突出部１６８との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１６２を押圧して、第１の突出部１６５と突出部１６８との間に位置する部分の支持部１５６の一部（金属母材５８の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで放熱支持部材１５３を形成することにより、放熱支持部材１５３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置１５０の生産性を向上できると共に、半導体装置１５０の歩留まりを向上させることができる。
【０１６４】
次いで、図５３に示す工程では、図５２に示す上部金型１６２及び下部金型１６３を除去する。具体的には、図５２に示す上部金型１６２と下部金型１６３との間に配置された構造体（配線パターン２９及び放熱支持部材１５３が形成された絶縁基材５５）を上部金型１６２及び下部金型１６３から取り出す。
【０１６５】
次いで、図５４に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図２３〜図２７に示す工程と同様な処理を行うことで、個片化された複数の半導体装置１５０が製造される。
【０１６６】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、第１の突出部１６５と、第１の突出部１６５に設けられた第２の突出部１６６とを有する上部金型１６２と、貫通部３３に挿入され、第１の突出部１６５と対向配置される突出部１６８を有する下部金型１６３との間に、配線パターン２９及び金属母材５８が形成された絶縁基材５５を配置し、その後、第１の突出部１６５と突出部１６８との間に、金属母材５８が挟み込まれるまで上部金型１６２を押圧して、第１の突出部１６５と突出部１６８との間に位置する部分の金属母材５８の一部（支持部１５６の一部）を押し潰して、引き伸ばすことで放熱支持部材１５３を形成することにより、放熱支持部材１５３を形成する際に発生するストレス（応力）を低減することが可能となる。これにより、複数の半導体装置形成領域Ａを有した絶縁基材５５にうねりが発生することがなくなるため、半導体装置１５０の生産性を向上できると共に、半導体装置１５０の歩留まりを向上させることができる。
【０１６７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明は、シート状の絶縁基材を貫通する貫通部に設けられ、半導体チップから発生する熱を放熱する放熱支持部材を備えた半導体装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】従来の半導体装置の断面図である。
【図２】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図３】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図４】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図５】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図６】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図７】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図８】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図９】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その８）である。
【図１０】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その９）である。
【図１１】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その１０）である。
【図１２】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その１１）である。
【図１３】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その１２）である。
【図１４】従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明するための図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その８）である。
【図２４】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その９）である。
【図２５】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１０）である。
【図２６】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１１）である。
【図２７】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１２）である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図３２】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図３３】本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図３４】本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図３５】本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図３６】本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図３７】本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図３８】本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図３９】本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図４０】本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図４１】本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図４２】本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図４３】本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図４４】本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図４５】本発明の第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置の断面図である。
【図４６】本発明の第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図４７】本発明の第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図４８】本発明の第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図４９】本発明の第４の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図５０】本発明の第５の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図５１】本発明の第５の実施の形態の半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図５２】本発明の第５の実施の形態の半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図５３】本発明の第５の実施の形態の半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図５４】本発明の第５の実施の形態の半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【符号の説明】
【０１７０】
１０，７０，９０，１１０，１３０，１５０  半導体装置
１１，７１，９１，１１１，１３１，１５１  配線基板
１３  半導体チップ
１４  接着材
１６  金属ワイヤ
１８  封止樹脂
１９  外部接続端子
２５，５５  絶縁基材
２５Ａ，５５Ａ，５６Ａ，５８Ａ  上面
２５Ｂ，４１Ｂ，５５Ｂ，７５Ｂ，９５Ｂ，１１５Ｂ，１５５Ｂ  下面
２７  貫通電極
２７Ａ  上端面
２８，７３，９３，１１３，１５３  放熱支持部材
２９  配線パターン
３３，１３７  貫通部
３４  貫通孔
４１，７５，９５，１１５，１５５  放熱部
４１Ａ，７５Ａ，９５Ａ，１１５Ａ，１５５Ａ  チップ接着面
４２，４７，４８  パッド部
４３，１５６  支持部
４５，７７，８４，９７  凹部
４９  配線部
５２  電極パッド
５６  金属部材
５８  金属母材
６１，１０２，１２１，１３５，１６３  下部金型
６１Ａ，６６Ａ，８２Ａ，１０２Ａ，１０４Ａ，１１７Ａ，１２１Ａ，１３５Ａ，１６６Ａ  面
６２，８１，１０１，１６２  上部金型
６４，８２，１０４，１６８  突出部
６６，１０５，１２３  凸部
１１７，１５８  切り欠き部
１３８  角部
１６５  第１の突出部
１６６  第２の突出部
Ａ  半導体装置形成領域
Ｂ  切断領域
Ｃ  厚さ
Ｅ，Ｆ  幅
【図１】
2010129903.tif 000003
【図２】
2010129903.tif 000004
【図３】
2010129903.tif 000005
【図４】
2010129903.tif 000006
【図５】
2010129903.tif 000007
【図６】
2010129903.tif 000008
【図７】
2010129903.tif 000009
【図８】
2010129903.tif 000010
【図９】
2010129903.tif 000011
【図１０】
2010129903.tif 000012
【図１１】
2010129903.tif 000013
【図１２】
2010129903.tif 000014
【図１３】
2010129903.tif 000015
【図１４】
2010129903.tif 000016
【図１５】
2010129903.tif 000017
【図１６】
2010129903.tif 000018
【図１７】
2010129903.tif 000019
【図１８】
2010129903.tif 000020
【図１９】
2010129903.tif 000021
【図２０】
2010129903.tif 000022
【図２１】
2010129903.tif 000023
【図２２】
2010129903.tif 000024
【図２３】
2010129903.tif 000025
【図２４】
2010129903.tif 000026
【図２５】
2010129903.tif 000027
【図２６】
2010129903.tif 000028
【図２７】
2010129903.tif 000029
【図２８】
2010129903.tif 000030
【図２９】
2010129903.tif 000031
【図３０】
2010129903.tif 000032
【図３１】
2010129903.tif 000033
【図３２】
2010129903.tif 000034
【図３３】
2010129903.tif 000035
【図３４】
2010129903.tif 000036
【図３５】
2010129903.tif 000037
【図３６】
2010129903.tif 000038
【図３７】
2010129903.tif 000039
【図３８】
2010129903.tif 000040
【図３９】
2010129903.tif 000041
【図４０】
2010129903.tif 000042
【図４１】
2010129903.tif 000043
【図４２】
2010129903.tif 000044
【図４３】
2010129903.tif 000045
【図４４】
2010129903.tif 000046
【図４５】
2010129903.tif 000047
【図４６】
2010129903.tif 000048
【図４７】
2010129903.tif 000049
【図４８】
2010129903.tif 000050
【図４９】
2010129903.tif 000051
【図５０】
2010129903.tif 000052
【図５１】
2010129903.tif 000053
【図５２】
2010129903.tif 000054
【図５３】
2010129903.tif 000055
【図５４】
2010129903.tif 000056