(57)【要約】【課題】導通状態の電気抵抗を小さくしてパッケージ損失を低減し、かつ製造工数を削減する半導体装置、接続導体及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置１は、ドレイン端子１２、ソース端子１３及び、ゲート端子１４を有するリードフレーム２０と、前記リードフレーム２０上に設けられ、前記リードフレーム２０側の一方の面にドレイン電極１５ｃを有し、他方の面にソース電極１５ａとゲート電極１５ｂを有する半導体チップ１０と、第１方向に延び一端側が前記ソース端子１３に接続されるとともに他端側が前記ソース電極１５ａに接続される導電性の帯状のソース用導電部１６ａと、前記第１方向に延び一端側が前記ゲート端子１４に接続されるとともに他端側が前記ゲート電極１５ｂに接続される帯状の導電性のゲート用導電部１６ｂとが、間に絶縁部１６ｃを介して前記第１方向と交差する第２方向において並列して一体に形成された、板状の接続導体１６と、を備えた。【選択図】      図１
2010123680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドレイン端子、ソース端子及び、ゲート端子を有するリードフレームと、
前記リードフレーム上に設けられ、前記リードフレーム側の一方の面にドレイン電極を有し、前記リードフレームと反対側の他方の面にソース電極とゲート電極を有する半導体チップと、
第１方向に延び一端側が前記ソース端子に接続されるとともに他端側が前記ソース電極に接続される導電性の帯状のソース用導電部と、前記第１方向に延び一端側が前記ゲート端子に接続されるとともに他端側が前記ゲート電極に接続される帯状の導電性のゲート用導電部とが、間に絶縁部を介して前記第１方向と交差する第２方向において並列して一体に形成された、板状の接続導体と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
第１端子、第２端子、及び第３端子を有するリードフレームと、
前記リードフレームに設けられ、一方の面に第１電極を、他方の面に第２電極と第３電極を有する半導体チップと、
前記第２端子と前記第２電極を接続する第１の導電部と、前記第３端子と前記第３電極とを接続する第２の導電部とが、絶縁部を介して一体に形成された、板状の接続導体と、を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
リードフレームに形成された複数の端子と、前記リードフレームに設けられた半導体チップに設けられた複数の電極とを、板状または帯状の接続導体に超音波接合して接続する半導体装置の製造方法であって、
前記リードフレームに形成されたソース端子と前記半導体チップに設けられたソース電極を接続するソース用導電部と、前記リードフレームに形成されたゲート端子と前記半導体チップに設けられたゲート電極とを接続するゲート用導電部とを、絶縁部を介して一体に形成する工程と、
前記接続導体における前記ソース用導電部の一端側を前記ソース端子に、他端側を前記ソース電極に、前記ゲート用導電部の一端側を前記ゲート端子に、他端側を前記ゲート電極に接するように押圧して超音波振動を前記接続導体に付与する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記接続導体は、接合状態において前記半導体チップの接合面から離間する方向に湾曲するアーチ部を有する導電板をベースシートに貼り付ける工程と、
それぞれ前記アーチ部を有する複数の帯状の導電部が互いに所定の間隔を開けて並列するように前記導電板を個片化する工程と、
２つの前記導電部の間を含む所定箇所に絶縁シートを貼り付ける工程と、
パターニングにより、前記アーチ部上の所定部位を残して前記絶縁シートを除去し、残された絶縁シートにより前記導電部同士が絶縁される接続導体を前記ベースシート上に複数並列して形成する工程と、
前記接続導体毎に前記ベースシートを切り分ける工程と、
を備えることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記接続導体の製造方法は、絶縁材で構成されるフレキシブル基板の主面上の所定位置に２本の導電配線を形成する工程と、
接合時に前記半導体チップの側面に近接する前記導電配線における所定の部位に、絶縁層を形成する工程と、
を備えることを特徴とする請求項３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、接続導体及び半導体装置の製造方法に係り、特に、半導体チップの電極とリードフレームのリード端子とに跨って板または帯状の接続導体を接合させる際に用いられるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ポータブルオーディオ、ＩＣレコーダ等の電源部（ＤＣ−ＤＣコンバータや中電流スイッチ用途）に適用される半導体装置に関し、上面にソース電極とゲート電極、下面にドレイン電極を有するＭＯＳＦＥＴチップが知られている。このような半導体チップを、リードフレームに搭載し、ソース電極とリードフレームのリード端子間を電気的に接続させる半導体装置において、その接続にワイヤボンディングが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、携帯電話等のバッテリー駆動で動作する電気機器に搭載される場合には低消費電力型・小型の半導体装置が求められることから、パッケージとしての抵抗値を小さくするために、半導体チップの上面電極とリード端子とが、ワイヤよりも断面積の大きな金属板で板または帯状に構成された接続導体で接続される構造が用いられる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
接続導体は、リードフレームに搭載された半導体チップの上面電極と、リードフレームに形成されたリード端子とに跨って載置され、上面電極とリード端子に対して超音波接合して接続される。この種の半導体装置を接合する際には、例えば、半導体チップの上面電極と前記接続導体との接合部を押圧する第１押圧部と、前記リードフレームのリード端子と前記接続導体との接合部を押圧する第２押圧部と、前記第１および第２押圧部に形成された複数の突起とを有する超音波接合装置が用いられる。このツール部により、第１及び第２押圧部で接続導体を上方から上面電極及びリード端子に対して押し付けて圧接させた状態で、接続導体を超音波周波数で機械的に微小振動させる（超音波振動させる）ことにより、接続導体と上面電極及びリード端子との界面が摩擦により固相接合される。
【０００５】
通常、このような接合の際には、まずソース電極とソース端子を超音波接合で接続した後に、ゲート電極とゲート端子を接続する。
【特許文献１】特開２００２−３１３８５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２２１２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した技術では、次のような問題があった。すなわち、ソース電極とソース端子１３を接続した後に、ゲート電極とゲート端子を接続するため、ワイヤボンディングのような別の工法を用いて接合しており、半導体チップと電極を接続する工程に複数の異なる装置と工程を要している。
【０００７】
そこで、本発明は、導通状態の電気抵抗を小さくしてパッケージ損失を低減し、かつ製造工数を削減する半導体装置、接続導体及び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】
【０００８】
本発明の一形態にかかる半導体装置は、ドレイン端子、ソース端子及び、ゲート端子を有するリードフレームと、前記リードフレーム上に設けられ、前記リードフレーム側の一方の面にドレイン電極を有し、前記リードフレームと反対側の他方の面にソース電極とゲート電極を有する半導体チップと、第１方向に延び一端側が前記ソース端子に接続されるとともに他端側が前記ソース電極に接続される導電性の帯状のソース用導電部と、前記第１方向に延び一端側が前記ゲート端子に接続されるとともに他端側が前記ゲート電極に接続される帯状の導電性のゲート用導電部とが、間に絶縁部を介して前記第１方向と交差する第２方向において並列して一体に形成された、板状の接続導体と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の一形態にかかる半導体装置は、第１端子、第２端子、及び第３端子を有するリードフレームと、前記リードフレームに設けられ、一方の面に第１電極を、他方の面に第２電極と第３電極を有する半導体チップと、前記第２端子と前記第２電極を接続する第１の導電部と、前記第３端子と前記第３電極とを接続する第２の導電部とが、絶縁部を介して一体に形成された、板状の接続導体と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の一形態にかかる半導体装置の製造方法は、リードフレームに形成された複数の端子と、前記リードフレームに設けられた半導体チップに設けられた複数の電極とを、板状または帯状の接続導体に超音波接合して接続する半導体装置の製造方法であって、前記リードフレームに形成されたソース端子と前記半導体チップに設けられたソース電極を接続するソース用導電部と、前記リードフレームに形成されたゲート端子と前記半導体チップに設けられたゲート電極とを接続するゲート用導電部とを、絶縁部を介して一体に形成する工程と、前記接続導体における前記ソース用導電部の一端側を前記ソース端子に、他端側を前記ソース電極に、前記ゲート用導電部の一端側を前記ゲート端子に、他端側を前記ゲート電極に接するように押圧して超音波振動を前記接続導体に付与する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の一形態にかかる半導体装置の製造方法は、前記接続導体は、接合状態において前記半導体チップの接合面から離間する方向に湾曲するアーチ部を有する導電板をベースシートに貼り付ける工程と、それぞれ前記アーチ部を有する複数の帯状の導電部が互いに所定の間隔を開けて並列するように前記導電板を個片化する工程と、２つの前記導電部の間を含む所定箇所に絶縁シートを貼り付ける工程と、パターニングにより、前記アーチ部上の所定部位を残して前記絶縁シートを除去し、残された絶縁シートにより前記導電部同士が絶縁される接続導体を前記ベースシート上に複数並列して形成する工程と、前記接続導体毎に前記ベースシートを切り分ける工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の一形態にかかる半導体装置の製造方法は、前記接続導体の製造方法は、絶縁材で構成されるフレキシブル基板の主面上の所定位置に２本の導電配線を形成する工程と、接合時に前記半導体チップの側面に近接する前記導電配線における所定の部位に、絶縁層を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、導通状態の電気抵抗を小さくしてパッケージ損失を低減し、かつ製造工数を削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の一実施形態にかかる半導体装置１及び超音波接合装置３０について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を拡大・縮小・省略して示している。図中矢印Ｘ、Ｙ、及びＺは互いに直交する３方向を示している。Ｘ軸は第１方向、Ｙ軸は第２方向、Ｚは上下方向に沿っている。
【００１５】
図１は本実施形態に係る半導体装置１の斜視図、図２はリードフレーム２０の平面図である。本実施形態の半導体装置１は、例えば、数ミリ角で構成され、小型、薄型であるとともに低Ｒｏｎ、低容量、低消費電力、低電圧駆動等の特徴を有し、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ポータブルオーディオ、ＩＣレコーダ等の電源部等（ＤＣ−ＤＣコンバータや中電流スイッチ用途）に適用される小信号トランジスタ、または、小信号半導体装置である。
【００１６】
図１に示す半導体装置１は、半導体チップ１０と、この半導体チップ１０が搭載されたアイランド部１１と、アイランド部１１から一体に延びる第１端子としてのドレイン端子１２と、アイランド部１１近傍に独立して形成された第２端子としてのソース端子１３と、アイランド部近傍に独立して形成された第３端子としてのゲート端子１４と、を備え、ゲート端子１４に所定の電圧を掛けるとソース端子１３からドレイン端子１２に所定の電流が流れるスイッチとして機能する。
【００１７】
半導体装置１の大きさは、例えば数ミリ角であって、その端子１２〜１４の幅や端子同士の間隔は例えば数百μｍ程度に構成されている。
【００１８】
半導体チップ１０の上面１５には、第２電極としてのソース電極１５ａ及び第３電極としてのゲート電極１５ｂ（図１７に示す）が形成されている。これらソース電極１５ａとゲート電極１５ｂがそれぞれ半導体チップ１０の上面とリードフレームとに跨って配置された接続導体としての接続導体１６を介してソース端子１３及びゲート端子１４に接続されている。また、半導体チップ１０の下方側にはドレイン端子１２に接続される第１電極としてのドレイン電極１５ｃが形成されている。
【００１９】
図２に本実施形態のリードフレーム２０を示す。リードフレーム２０は、例えば銅等の金属性の板状部材が所定の帯形状に形成されている。リードフレーム２０は、複数の半導体装置１に対応するものであり、正方形状のアイランド部１１及び矢印Ｙで示す第２方向に延びる細長形状の端子１２〜１４が、それぞれ矢印Ｘで示す搬送方向に沿って複数個（図２では７個）並列されているとともに、第２方向に沿って２個並列して配置されている。
【００２０】
これら複数のアイランド部１１及び端子１２〜１４が、枠状のフレーム部２１と一体に形成されてなる。フレーム部２１の外縁、すなわち第２方向の両端部の縁には、第１方向に沿って、搬送の際の位置決め用の係合孔２３が複数並列形成されている。
【００２１】
ステージブロック（ステージ）３１の所定位置に並列形成された位置決めピン（不図示）が、この係合孔２３に挿入されて係合することにより、図示しない搬送手段によりリードフレーム２０が第１方向に沿って搬送される。この結果、第１方向に並列された複数の単位リードフレーム２２の一端側から他端側に、順次各種処理装置を通り、これらに対して順次各種処理が施される。
【００２２】
図２中破線で囲む部分が１つの半導体装置１に対応する単位リードフレーム２２であり、複数の半導体装置１を一括製造し、樹脂２４でモールドした後、これらの単位リードフレーム２２毎に分割される。
【００２３】
なお、図１は分割された後の半導体装置１を示しているが、モールド樹脂２４を省略して示している。なお、モールドした状態の断面図を図１８に示す。
【００２４】
複数のアイランド部１１はそれぞれ正方形状の板状に構成されている。アイランド部１１の４隅すなわち左右前後端部分から、細長い矩形状のドレイン端子１２がアイランド部１１に一体に形成されて第２方向に延び、フレーム部２１に接続されている。
【００２５】
アイランド部１１の、第１方向における隣に、それぞれＹ方向を長手方向として延びる細長い矩形の板状を成すソース端子１３及びゲート端子１４が形成されている。このソース端子１３及びゲート端子１４の上面が超音波接合される被接合界面となる。このソース端子１３及びゲート端子１４は、そのＹ方向における外側の一端部である基端部のみがフレーム部２１に支持されて一体形成されている。他端側の先端部は開放されている。
【００２６】
半導体チップ１０は、リードフレーム２０のアイランド部１１に搭載されている。半導体チップ１０の上面には、アルミニウム材からなる上面電極１５として、ソース電極１５ａ及びゲート電極１５ｂが形成されている。この上面電極１５の上面が超音波接合される被接合界面となり、接続導体１６を介してソース端子１３に接続されている。
【００２７】
接続導体１６は、例えばアルミニウム材製の板状または帯状の部材であり、上面電極１５とソース端子１３とに跨って配置されている。接続導体１６の中央部分は湾曲形成されアーチ部１７を構成する、アーチ部１７の両側の下面がそれぞれ接合される被接合界面を構成する。
【００２８】
接続導体１６は、ソース電極１５ａとソース端子１３を接続するための第１の導電部としてのソース用導電部１６ａと、ゲート電極１５ｂとゲート端子１４とを接続するための第２の導電部としてのゲート用導電部１６ｂとの間に絶縁部１６ｃを設け、それらが板状に一体に形成されてなる。ソース用導電部１６ａとゲート用導電部１６ｂはそれぞれ図中Ｘ方向に伸びる帯状に形成されている。
【００２９】
接続導体１６は、ソースとゲートが絶縁されるようソースの導電経路となるソース用導電部１６ａとゲートの導電経路となるゲート用導電部１６ｂの間に絶縁部１６ｃが設けられている。
【００３０】
すなわち、接続導体１６のＸ方向両端部をそれぞれリードフレーム２０、半導体チップ１０に接合することにより、ソース電極１５ａとソース端子１３間、ゲート電極１５ｂとゲート端子１４間を超音波接合により接合する。
【００３１】
これにより、ソース電極１５ａとソース端子１３間は導通し、ゲート電極１５ｂとゲート端子１４間は導通するがソース電極１５ａとゲート電極１５ｂ間は絶縁される。
【００３２】
半導体チップ１０の電極の材質、接続導体１６のソース用導電部１６ａ、及びゲート用導電部１６ｂの材質はいずれもアルミニウム材である。なお、この明細書で言うアルミニウム材とは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるものを言う。絶縁部１６ｃの材質は樹脂製の絶縁体、例えばポリイミドであり、リードフレーム２０の材質は銅である。
【００３３】
接続導体１６は、第１方向に沿って延び、その中央部分が上方向に湾曲して下方に開くアーチ部１７を構成する。このアーチ部１７において接続導体１６は半導体チップ１０から上方に離間している。このため、接続導体１６は、半導体チップ１０及び上面電極１５との間に第２方向に貫通する間隙を呈する。したがって、接続導体１６は、半導体チップ１０の側面の電極と絶縁されている。
【００３４】
接続導体１６の一端側の下面（一部分）がソース端子１３及びゲート端子１４に、他端側の下面（他の部分）が半導体チップ１０の上面のソース電極１５ａ及びゲート電極１５ｂに、接続される。ソース端子１３よりも上面電極１５の方が上方に位置しているため、接続導体１６は、一端側よりも他端側の下面が高い位置となるように構成されている。この接続導体１６の両端の下面が超音波接合される被接合界面となる。
【００３５】
接続導体１６を電極１５ａ，ｂ及び端子１３，１４に接合するための超音波接合装置３０について、図３及び図４を参照して説明する。図３は半導体装置が設置された超音波接合装置３０の斜視図であり、図４はツール部３４の底面を示す斜視図である。
【００３６】
超音波接合装置３０は、接続導体に圧力と強力な超音波振動を与えることにより、被接合界面を摩擦することで固相接合するものである。超音波接合装置３０は、リードフレーム２０が載置されるステージブロック３１と、このステージブロック３１にリードフレーム２０を固定するための固定治具３２、３３と、ステージブロック３１の上方に位置し、超音波ホーン（図示せず）の先端に取り付けられるツール部３４とを有する。
【００３７】
ツール部３４は例えば図中矢印Ｚに沿う上下方向及び第２方向において移動可能であり、第２方向において２列並列された処理対象としての半導体装置１に対して順次処理を施すことが可能である。ツール部３４は超音波振動を発生させる超音波ホーンの先端に取り付けられている。
【００３８】
ツール部３４の底面は図４に示すように、アーチ部１７に対応する凹み形状の凹部３４ａと、ソース電極１５ａを接続導体１６に接合させる第１押圧部３５と、ソース端子１３を接続導体１６と接合させる第２押圧部３６と、ゲート電極１５ｂを接続導体１６に接合させる第３押圧部３７と、ゲート端子１４を接続導体１６に接合させる第４押圧部３８とからなり、各押圧部３５，３６，３７，３８の先端面には全面には、それぞれ同じ大きさの複数の四角錘台状の突起３９が格子状に並列して形成されている。突起３９は、０．３ｍｍ程度のピッチで第１及び第２方向において並列形成されている。この突起３９により、接合面を均一に押圧することができる。
【００３９】
そして、第１押圧部３５と第２押圧部３６とは、半導体チップ１０の上面電極１５の平面と端子１３、１４の平面との距離、すなわち高さの差に相当する段差が形成されている。
【００４０】
次に、本実施形態にかかる半導体装置１の製造方法について、図５乃至図１３を参照して説明する。
【００４１】
まず、接続導体１６の製造方法について説明する。まず図５及び図６に示すように、アーチ部１７を成型したアルミ板４０を、ＵＶダイシングテープで構成されたダイシングシート（ベースシート）４１に貼り付ける。アルミ板４０は矩形の板状であり、複数箇所において厚み方向に湾曲したアーチ部１７が形成されている。
【００４２】
図７及び図８に示すように、接続の対象となるリードフレーム２０と半導体チップ１０の大きさ及び配置に対応した所定形状にアルミ板４０を個片化する。
【００４３】
ここで、Ｙ方向に伸びソース用導電部１６ａとなる帯状のアルミ板部４０ａ（導電部）と、ゲート用導電部１６ｂとなる帯状のアルミ板部４０ｂ（導電部）とがＸ方向に所定の間隔を開けて並列するように個片化する。
【００４４】
個片化されたアルミ板４０ａ、４０ｂの上に、図９及び図１０に示すように、矩形状の絶縁シート４２を貼り付ける。複数の個片化されたアルミ板４０ａ、４０ｂが並列した状態で、これら及びその間を覆うように矩形状のポリイミド粘着テープで構成された絶縁シート４２を貼り付ける。
【００４５】
さらに図１１及び図１２に示すように、パターニングにより、アーチ部１７上においてＸ方向に伸びる矩形の所定部位を残して絶縁シート４２を除去する。絶縁シート４２の残された部分が絶縁部１６ｃとなり、アルミ材で形成されたソース用導電部１６ａ、絶縁部１６ｃ、アルミ材で形成されたゲート用導電部１６ｂがＸ方向に並列して形成され、ゲートとソースが絶縁された接続導体１６が完成する。接続導体１６はツールによって図１３に示すように一つずつピックアップされて接合の際に用いられる。
【００４６】
接合の際には、まず、接続導体１６、リードフレーム２０および半導体チップ１０が用意され、超音波接合機３０の収納部に接続導体１６がセットされる。また、リードフレーム２０をステージ上に搭載する。
【００４７】
図１４に示すように、アイランド部１１に半導体チップ１０が、例えば高温はんだを介して固着される。高温はんだの種類としては、例えばＰｂリッチはんだ、ＡｕＧｅはんだ、ＡｕＳｎはんだ等が適用される。
【００４８】
次に、図１５に示すように、リードフレーム２０がステージブロック３１に移載され、ツール部３４により、接続導体１６が吸着され、リードフレーム２０および半導体チップ１０上に載置されて接続導体１６の一端部とソース端子１３、および接続導体１６の他端部と上面電極１５が重ね合わされる。
【００４９】
次に、ツール部３４を用いて接合工程が行われる。リードフレーム２０のリード端子１２〜１４が、第１方向に延びる固定治具３２、３３により固定された状態で、ツール部３４をＺ方向に沿って降下させ、ツール部の第１、第３押圧部３５、３７により接続導体１６の一端部とソース端子１３及びゲート端子１４を、第２押圧部３６、第４押圧部３８により接続導体１６の他端部と上面のソース電極１５ａ，ゲート電極１５ｂを同時に下方に押圧するとともに、超音波を加えて水平方向に超音波振動させることにより、接続導体１６を端子１３，１４と電極１５ａ，１５ｂに接合する。
【００５０】
半導体チップ１０のソース電極１５ａと接続導体１６、ソース端子１３と接続導体１６、半導体チップ１０のゲート電極１５ｂと接続導体１６、ゲート端子１４と接続導体１６が同時に超音波接合される。
【００５１】
この超音波接合によって、２つの金属が極めて短時間で接合される。すなわち、接合される対象となる金属表面、ここでは接続導体１６の両端の下面、電極１５ａ、１５ｂ及びソース端子１３、ゲート端子１４の上面には、吸着物や酸化皮膜があり、またミクロにみれば平滑ではなく、超音波振動を付与することによって接合対象の２つの金属同士を摩擦させる。この摩擦により、対象となる金属表面の吸着物や酸化皮膜が破壊され、接触面が機械的にクリーニングされるとともに平滑化されて、金属同士間において凝着が起こる。次に、電極１５ａ，１５ｂ、端子１３，１４の上面と接合の対象となる接続導体１６との間で相対運動が起こり、急激な塑性流動によって接合面積が拡大される。
【００５２】
この後、リードフレーム２０の第１方向に搬送し、モールド装置に移送して、図１８に示すように、樹脂２４でモールドする。この樹脂モールド工程において、樹モールド金型によって、リードフレーム２０が搬送される第１方向に交差する第２方向に向かって樹脂２４の充填処理がなされる。このため、接続導体１６の湾曲したアーチ部１７の内側に樹脂２４を良好に充填することができる。すなわち、ソース端子１３と上面電極１５とが第１方向に並んでいるため、搬送方向と直行する方向で処理することで良好にアーチ部１７の内側まで樹脂２４を充填させることができる。したがって、搬送方向と直交する方向で動作する装置を、搬送方向に沿って配置することができるので設置が容易となる。
【００５３】
この後、ホーニング、マーク、メッキ、セパレーション、テスト、テーピング、などの各種処理を経て、半導体装置１が完成する。
【００５４】
本実施形態において、複数のアイランド部１１やドレイン端子１２〜１４を多数並列するリードフレーム２０が、係合孔２３により位置決めされて第１方向に搬送され、超音波接合、樹脂モールド、等の各種処理具の処理対象となる部分を順次第１方向に沿って通る際に、各種処理が順次行われ、多数の半導体装置１が一括製造される。
【００５５】
すなわち、図示しない搬送手段において係合孔２３に係合させてリードフレーム２０を第１方向すなわちＸ方向に沿って搬送し、リードフレーム２０を移動させながらツール部３４により上記の処理を順次複数の単位リードフレーム２２に対して繰り返し、多数の半導体装置１を一括製造することができる。例えば本実施形態では単位リードフレーム２２は第２方向に２列形成されているので、第２方向に移動可能なツール部３４を用いて２列ずつ処理を行うことができる。あるいはこれに代えて、第２方向において同様のツール部３４を二つ並列して同時に作動させることにより２列ずつ処理することも可能である。
【００５６】
本実施形態にかかる半導体装置、接続導体及び半導体装置の製造方法は以下に掲げる効果を奏する。すなわち、ソース電極１５ａとソース端子１３の接続、ゲート電極１５ｂとゲート端子１４の接続を一括で行うことにより、ワイヤボンディング工程及び装置が不要となり、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００５７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態にかかる半導体装置、接続導体及び半導体装置の製造方法について図１９及び図２２を参照して説明する。なお、本実施形態の半導体装置、接続導体及び半導体装置の製造方法は、接続導体５０の構成及び製造工程以外の点は上記第１実施形態と同様である。
【００５８】
本実施形態にかかる接続導体５０は、図２０に示すように、絶縁材からなるフレキシブル基板で形成されるベース部５１と、ベース部５１上に形成された第１の銅配線５２と、第１の銅配線と離間して形成された第２の銅配線５３と、これらの銅配線の両端にそれぞれアルミニウム材がめっきされた接合端部５２ａ，５２ｂ、５３ａ，５３ｂと、銅配線上（下面）を横切るように形成された電極絶縁部５４と、を備えて構成されている。この接続導体５０は、中央部分が湾曲した状態で、その一端側が半導体チップの上面のソース電極１５ａ及びゲート電極１５ｂに接合され、多端側がリードフレーム２０の端子１３，１４に接合されている。図１９に示すように、接続導体５０にはアーチ部は形成されておらず、平板状に構成されている。
【００５９】
すなわち、この接続導体５０によって、ゲート用の電極と端子が接合されると同時にソース用の電極と端子とが接続されている。
【００６０】
ベース部５１は、矩形の板状のフレキシブル基板からなり、ポリイミド等で形成されている。このベース部は厚み方向（図中Ｚ方向）における少なくとも一方側に撓み変形可能である。
【００６１】
このベース部５１の接合側の面上、すなわち、図１９における下側であって、図２０における上面側、にＸ方向に伸びる細長い２本の銅配線５２，５３が形成されている。すなわち、この銅配線５２，５３がそれぞれ第２及び第３の接続部を構成するとともにこの銅配線５２，５３の間のベース部５１が絶縁部を構成する。
【００６２】
この銅配線５２，５３の長手方向の両端部の接合側の面に、アルミによるめっきが施され、接合端部５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，が形成されている。
【００６３】
さらに、接続導体５０の接合側の面であって図１９において接続導体５０が上面電極に接触する部位には、銅配線５２，５３を横切ってポリイミドがコーティングされることにより電極絶縁部５４が形成されている。この電極絶縁部５４は、接続導体５０が半導体チップ１０の側面に形成されている電極との絶縁を確保する機能を有する。
【００６４】
本実施形態にかかる接続導体の製造方法においては、図２２に示すように、ポリイミド等で構成されるフレキシブル基板の主面上の所定位置に２本の銅配線５２，５３をパターニング形成する。導電体である銅配線５２，５３は、第２導電体及び第３導電体となる部分に形成する。銅配線５２，５３の両端部にアルミめっきを施し、円形の接合端部５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂを形成する。さらに、銅配線５２，５３を横切るように、半導体チップ１０の側面電極に近接する所定の部位にポリイミド等で絶縁層を形成し、電極絶縁部５４を構成する。以上により接続導体５０が完成する。
【００６５】
完成した接続導体５０は、上記第１実施形態の接続導体１６と同様に、超音波接合装置によって、一端側の接合端部５２ａ，５３ａが半導体チップ１０の上面の電極１５ａ，１５ｂに接合されるとともに、他端側の接合端部５２ｂ、５３ｂがリードフレームの第２端子１３、及び第３端子１４にそれぞれ位置あわせされて押圧され、超音波接合される。
【００６６】
本実施形態にかかる半導体装置、接続導体及び半導体装置の製造方法によれば、フレキシブル基板を用いたことによりアーチ部分を形成する必要がない。したがって、接続導体に要するＺ方向の厚み方向の寸法を比較的小さくすることができる。このため断面積を大きくとることができるので、導通経路を用意に確保することが可能となる。またアルミニウム材よりも導通のよい銅を適用することができる。
【００６７】
また、本実施形態の接続導体５０は、大きなフレキシブル基板上に多数の銅配線、アルミめっきを施した後に個片化することで、一度に多数の接続導体を製造することが可能であるため、製造時間の短縮及び費用の削減が可能となる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、リードフレーム２０のドレイン端子１２〜１４や上面電極１５の形状及び材質もこれに限定されるものではなく、種々変更して適用することができる。上記実施形態では、上面電極１５及び接続導体１６がアルミ材からなり、端子が銅からなる場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば他に、上面電極１５の材質が金でソース端子１３の材質がアルミニウムの場合や、ソース端子１３の材質が銅で接続導体１６の材質がアルミニウムである場合などが考えられる。また、接続される金属同士が異なる材質であっても同じ材質であっても同様の効果が得られる。
【００６９】
上述の実施の形態では、突起３９は四角錘台形状に限定されるものではなく、例えば多角錐台形状突起、円錐台形状突起、または半球状突起としても構わない。
【００７０】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図。
【図２】同実施形態にかかるリードフレームを示す平面図。
【図３】同実施形態にかかる超音波接合装置を示す斜視図。
【図４】同超音波接合装置のツール部を示す斜視図。
【図５】同実施形態にかかる半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図６】同半導体装置の製造方法を示す平面図。
【図７】同半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図８】同半導体装置の製造方法を示す平面図。
【図９】同半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図１０】同半導体装置の製造方法を示す平面図。
【図１１】同半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図１２】同半導体装置の製造方法を示す平面図。
【図１３】同半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図１４】同半導体装置の製造方法を示す側面図。
【図１５】同半導体装置の製造方法を示す側面図。
【図１６】同半導体装置の製造方法を示す側面図。
【図１７】同半導体装置の製造方法を示す平面図。
【図１８】同半導体装置の製造方法を示す側面図。
【図１９】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置を示す側面図。
【図２０】同半導体装置の製造方法を示す平面図。
【図２１】同半導体装置の図２０のＡ−Ａ断面における断面図。
【図２２】同半導体装置の製造方法を示す平面図。
【図２３】同半導体装置の図２０のＢ−Ｂ断面における断面図。
【符号の説明】
【００７２】
１…半導体装置、１０…半導体チップ、１１…アイランド部、１２…ドレイン端子、
１３…ソース端子、１４…ゲート端子、１５…上面電極、１５ａ…ソース電極、
１５ｂ…ゲート電極、ドレイン電極…１５ｃ、１６…接続導体、１６ａ…ソース用導電部、
１６ｂ…ゲート用導電部、１６ｃ…絶縁部、１６ｃ…絶縁体、１７…アーチ部、
２０…リードフレーム、２１…フレーム部、２２…単位リードフレーム、２３…係合孔、
３０…超音波接合装置、３０…超音波接合機、３１…ステージブロック、
３２．３３…固定治具、３４…ツール部、３４ａ…凹部、３５…第１押圧部、３６…第２押圧部、３７…第３押圧部、３８…第４押圧部、３９…突起、４０…アルミ板、
４０ａ…アルミ板部、４０ｂ…アルミ板部、４１…ダイシングシート（ベースシート）、４２…絶縁シート、５０…接続導体、５１…ベース部、５２…第１の銅配線、５３…第２の銅配線、５２ａ．５２ｂ．５３ａ．５３ｂ…接合端部、５４…電極絶縁部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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