(57)【要約】【課題】突起部を有する金属片を、従来よりも簡素な製造方法で提供すること。【解決手段】はんだ厚を確保するための突起部（２６）を有する金属片（２０）の製造方法であって、金属部材（４０ｗ）を圧延して金属板（４０）を形成する圧延工程と、金属板（４０）を所定形状に打ち抜いて、金属片（２０）を形成する打ち抜き工程と、を備え、圧延工程では、表面に凹部（４２ａ）を有するロール（４２，４４）を用いることで、圧延しつつ、金属板（４０）の少なくとも一面（４０ａ）上に突起部（２６）を形成し、打ち抜き工程では、突起部（２６）を含むように金属板（４０）を打ち抜いて、金属片（２０）を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ厚を確保するための突起部（２６）を有する金属片（２０）の製造方法であって、
金属部材（４０ｗ）を圧延して金属板（４０）を形成する圧延工程と、
前記金属板（４０）を所定形状に打ち抜いて、前記金属片（２０）を形成する打ち抜き工程と、を備え、
前記圧延工程では、表面に凹部（４２ａ）を有するロール（４２，４４）を用いることで、圧延しつつ、前記金属板（４０）の少なくとも一面（４０ａ）上に前記突起部（２６）を形成し、
前記打ち抜き工程では、前記突起部（２６）を含むように前記金属板（４０）を打ち抜いて、前記金属片（２０）を形成することを特徴とする金属片の製造方法。
【請求項２】
前記圧延工程では、前記突起部（２６）を、前記金属板（４０）の長手方向及び短手方向のうち、いずれか一方である第１方向に沿って延びるように形成することを特徴とする請求項１に記載の金属片の製造方法。
【請求項３】
前記打ち抜き工程では、同一の前記金属板（４０）から、寸法の異なる複数種類の前記金属片（２０ｍ，２０ｎ）を打ち抜き、
前記圧延工程では、３本以上の前記突起部（２６）を、前記第１方向に沿って延びるとともに、前記長手方向及び前記短手方向のうち、前記第１方向とは別の第２方向において所定ピッチで形成し、
前記所定ピッチ（Ｐ１）を、前記第２方向における寸法が最も小さい前記金属片（２０ｎ）の寸法（Ｗ１）の１／２未満とすることを特徴とする請求項２に記載の金属片の製造方法。
【請求項４】
前記圧延工程では、前記突起部（２６）を、前記第１方向に不連続で形成することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の金属片の製造方法。
【請求項５】
前記圧延工程では、前記突起部（２６）の分断箇所を通り、前記長手方向及び前記短手方向のうち、前記第１方向とは別の第２方向に沿って延びる溝部（５４）を形成し、
前記溝部（５４）は、前記第２方向において、前記金属片（２０）における両方の側面（２０ｃ）に開口するように、所定長さを有して形成されることを特徴とする請求項４に記載の金属片の製造方法。
【請求項６】
前記圧延工程では、前記突起部（２６）を、前記第１方向に沿って連続的に形成することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の金属片の製造方法。
【請求項７】
前記圧延工程では、前記金属板（４０）の前記一面（４０ａ）のみに前記突起部（２６）を形成し、
前記打ち抜き工程では、前記一面（４０ａ）と反対の裏面（４０ｂ）側から、前記金属板（４０）を打ち抜くことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の金属片の製造方法。
【請求項８】
前記圧延工程では、前記突起部（２６）の先端（２６ａ）が、前記金属板（４０）の前記一面（４０ａ）と平行な平坦となるように、前記突起部（２６）を形成することを特徴とする請求項７に記載の金属片の製造方法。
【請求項９】
前記圧延工程では、前記金属板（４０）の前記一面（４０ａ）のみに前記突起部（２６）を形成し、
前記打ち抜き工程では、前記一面（４０ａ）側から、前記金属板（４０）を打ち抜き、
前記突起部（２６）の高さ（Ｈ１）が、前記打ち抜きにより前記金属片（２０）の突起部形成面（２０ａ）側に生じるバリ（２０ｚ）よりも高くなるように、前記突起部（２６）を形成することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の金属片の製造方法。
【請求項１０】
前記打ち抜き工程の前に、前記突起部（２６）を有する前記金属板（４０）に対してメッキ処理を行うメッキ工程を備えることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載の金属片の製造方法。
【請求項１１】
両面に電極を有する半導体素子（１２）と、
前記半導体素子（１２）における一面側に配置される中継部材（２０）と、
前記半導体素子（１２）の一面側の電極と前記中継部材（２０）とを、電気的且つ熱的に接続する第１はんだ（１８）と、
前記中継部材（２０）における半導体素子（１２）と反対の面側に配置される第１放熱部材（３２）と、
前記中継部材（２０）と前記第１放熱部材（３２）とを、電気的且つ熱的に接続する第２はんだ（３０）と、
前記半導体素子（１２）の一面と反対の裏面側に配置される第２放熱部材（３６）と、
前記半導体素子（１２）の裏面側の電極と前記第２放熱部材（３６）とを、電気的且つ熱的に接続する第３はんだ（３４）と、
モールド成形体であり、前記半導体素子（１２）、各はんだ（１８，３０，３４）、前記中継部材（２０）、及び各放熱部材（３２，３６）を一体的に封止する封止樹脂（３８）と、を備え、
各放熱部材（３２，３６）における前記半導体素子（１２）と反対の面（３２ａ，３６ａ）が前記封止樹脂（３８）から露出される半導体装置において、
前記中継部材（２０）として前記金属片が適用され、
前記中継部材（２０）は、少なくとも前記半導体素子（１２）側の面（２０ａ）に、前記突起部（２６）を有することを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項に記載の金属片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだ厚を確保するための突起部を有する金属片、特にはんだを介して半導体素子と接続される金属片の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、はんだ厚を確保するための突起部を有する金属片の製造方法として、特許文献１に記載の方法が知られている。
【０００３】
特許文献１の方法では、先ず平板状の金属板を準備する。そして、この金属板を打ち抜き等してリードフレーム（金属片）を形成する。次いで、リードフレームのダイフレーム部の上面に、突起部を形成する。突起部は、金属板に突起形成用ツールを押しこむことで形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５３４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、金属片を形成するための金属板は圧延工程を経て得られる。したがって、上記製造方法では、突起部を有する金属片を得るまでに、１）金属部材を圧延し、所定厚の金属板を形成、２）金属板を打ち抜いて金属片を形成、３）ツールの押し込みによって突起部を形成の３つの工程を要する。このように製造工程が複雑である。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑み、突起部を有する金属片を、従来よりも簡素な製造方法で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、はんだ厚を確保するための突起部（２６）を有する金属片（２０）の製造方法であって、金属部材（４０ｗ）を圧延して金属板（４０）を形成する圧延工程と、金属板（４０）を所定形状に打ち抜いて、金属片（２０）を形成する打ち抜き工程と、を備え、圧延工程では、表面に凹部（４２ａ）を有するロール（４２，４４）を用いることで、圧延しつつ、金属板（４０）の少なくとも一面（４０ａ）上に突起部（２６）を形成し、打ち抜き工程では、突起部（２６）を含むように金属板（４０）を打ち抜いて、金属片（２０）を形成することを特徴とする。
【０００８】
これによれば、圧延工程において、金属板（４０）を形成するとともに突起部（２６）も形成するため、打ち抜きによって金属片（２０）を形成した後に、突起部（２６）を形成する工程を設けなくとも良い。したがって、従来よりも製造工程を簡素化することができる。
【０００９】
また、本発明のさらなる特徴は、圧延工程では、突起部（２６）を、金属板（４０）の長手方向及び短手方向のうち、いずれか一方である第１方向に沿って延びるように形成することにある。これによれば、打ち抜き時に第１方向に位置ずれしても、突起部（２６）を含むように金属片（２０）を形成することができる。
【００１０】
また、本発明のさらなる特徴は、打ち抜き工程では、同一の金属板（４０）から、寸法の異なる複数種類の金属片（２０ｍ，２０ｎ）を打ち抜き、圧延工程では、３本以上の突起部（２６）を、第１方向に沿って延びるとともに、長手方向及び短手方向のうち、第１方向とは別の第２方向において所定ピッチで形成し、所定ピッチ（Ｐ１）を、第２方向における寸法が最も小さい金属片（２０ｎ）の寸法（Ｗ１）の１／２未満とすることにある。
【００１１】
これによれば、打ち抜き時に第２方向に位置ずれしても、少なくとも２本の突起部（２６）を含むように金属片（２０）を形成することができる。これにより、はんだを介して金属片（２０）を他部材と接続する際に、はんだ厚の偏りを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明のさらなる特徴は、圧延工程において、突起部（２６）を、第１方向に不連続で形成することにある。これによれば、上記した位置ずれ抑制の効果を奏しつつ、はんだ内の空気が抜けやすくなり、ボイドを抑制することもできる。特に、第２方向において隣り合う突起部（２６）間の空気が抜けやすくなる。
【００１３】
また、本発明のさらなる特徴は、圧延工程では、突起部（２６）の分断箇所を通り、長手方向及び短手方向のうち、第１方向とは別の第２方向に沿って延びる溝部（５４）を形成し、溝部（５４）は、第２方向において、金属片（２０）における両方の側面（２０ｃ）に開口するように、所定長さを有して形成されることにある。これによれば、溝部（５４）を通じて金属片（２０）の側面（２０ｃ）から外部に空気が抜けるようになるため、ボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１４】
また、本発明のさらなる特徴は、圧延工程では、金属板（４０）の一面（４０ａ）のみに突起部（２６）を形成し、打ち抜き工程では、一面（４０ａ）と反対の裏面（４０ｂ）側から、金属板（４０）を打ち抜くことにある。この場合、金属片（２０）において突起部形成面（２０ａ）と反対の面に、バリ（２０ｚ）が生じることとなる。したがって、突起部側で金属片（２０）と接続される他部材に対して、バリの影響を無くすことができる。
【００１５】
また、本発明のさらなる特徴は、圧延工程では、突起部（２６）の先端（２６ａ）が、金属板（４０）の一面（４０ａ）と平行な平坦となるように、突起部（２６）を形成することにある。金属片（２０）は、ダイにより金属板（４０）を支持した状態で、パンチにより金属板を打ち抜くことで形成される。上記したように突起部（２６）がダイに接触するように金属板（４０）を配置しても、本発明によれば突起部（２６）の先端（２６ａ）の潰れを抑制することができる。これにより、所望のはんだ厚を確保することができる。
【００１６】
また、本発明のさらなる特徴は、打ち抜き工程の前に、突起部（２６）を有する金属板（４０）に対してメッキ処理を行うメッキ工程を備えることにある。
【００１７】
金属片（２０）の側面（２０ｃ）にはんだが濡れ広がり、所望のはんだ厚を確保できないのを抑制するために、金属板（４０）を打ち抜く前にメッキ処理を行う場合、従来の製法では、金属片の形成後にツールの押し込みによって突起部を形成するため、突起部の周辺部分として、メッキが施されていない部分が露出する。また、突起部周辺のメッキが剥がれる虞もある。すなわち、接続信頼性が低下する。これに対し、本発明では、メッキ工程の前に突起部（２６）を形成するため、側面（２０ｃ）へのメッキを抑制しつつ、接続信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図２において、中継部材周辺を拡大した図である。
【図４】金属片としての中継部材を示す斜視図である。
【図５】中継部材の準備工程のうち、圧延工程を示す斜視図である。
【図６】メッキ工程を示す図である。
【図７】打ち抜き工程を示す図である。
【図８】第２実施形態において、突起部のピッチと金属片の寸法との関係を示す図である。
【図９】第３実施形態において、中継部材を示す斜視図である。
【図１０】打ち抜き工程を示す図である。
【図１１】第４実施形態において、中継部材を示す斜視図である。
【図１２】第５実施形態において、中継部材を示す斜視図である。
【図１３】第６実施形態において、打ち抜き工程を示す図である。
【図１４】中継部材を示す断面図である。
【図１５】第１変形例を示す図である。
【図１６】第２変形例を示す図であり、図３に対応している。
【図１７】第３変形例を示す図である。
【図１８】第４変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の各図相互において互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。以下においては、半導体素子や中継部材の厚さ方向を単に厚さ方向と示し、厚さ方向に直交する方向を直交方向と示す。また、平面形状とは、厚さ方向に直交する面に沿う形状を示すものとする。
【００２０】
（第１実施形態）
先ず、図１〜図４を用いて、半導体装置１０の構成を説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、半導体装置１０は、半導体素子１２と、該半導体素子１２に一面側で接続される中継部材２０及びリード２８と、中継部材２０に接続される第１放熱部材３２と、半導体素子１２に一面と反対側で接続される第２放熱部材３６と、封止樹脂３８と、を備える。このような半導体装置１０は、たとえば車両のインバータ回路に組み入れられ、負荷をＰＷＭ制御するための装置として適用される。
【００２２】
半導体素子１２は、シリコンなどの半導体チップに、周知の半導体プロセスによって素子が形成されてなるものである。本実施形態では、半導体素子１２として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）が形成された第１素子１４と、転流ダイオード（ＦＷＤ）が形成された第２素子１６を有している。これら１組の半導体素子１４，１６は、ともに厚さ方向に電流が流れるように所謂縦型構造をなしており、厚さ方向における両面に電極を有している。
【００２３】
２つの半導体素子１４，１６は、図２に示すように、直交方向において異なる位置であって、厚さ方向においてほぼ同じ位置に配置されている。また、図１に破線で示すように、各半導体素子１４，１６の平面形状は略矩形とされている。そして、半導体素子１２の一面上には、中継部材２０が配置されている。
【００２４】
中継部材２０は、リード２８と第１素子１４におけるゲートパッド等のパッドとの、ボンディングワイヤ等による接続高さを確保するために、半導体素子１２と第１放熱部材３２との間に介在されている。本実施形態では、中継部材２０として、はんだ１８を介して第１素子１４と電気的、熱的、且つ機械的に接続される第１中継部材２２と、はんだ１８を介して第２素子１６と電気的、熱的、且つ機械的に接続される第２中継部材２４を有している。このはんだ１８が、後述する突起部２６により厚さを確保されるはんだ、又は、第１はんだに相当する。
【００２５】
中継部材２０（２２，２４）は、第１放熱部材３２と半導体素子１２（１４，１６）との熱伝導、電気伝導経路の途中に位置するため、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成されている。具体的には、銅やモリブデンなどの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。第１中継部材２２は、第１素子１４のエミッタ電極と対向するように配置されている。また、直交方向における大きさが、第１素子１４や第１放熱部材３２よりも小さく、その厚さが第１素子１４よりも厚いものとなっている。一方、第２中継部材２４は、第２素子１６のアノード電極と対向するように配置されている。また、直交方向における大きさが、第２素子１６や第１放熱部材３２よりも小さく、その厚さが第２素子１６よりも厚いものとなっている。
【００２６】
また、本実施形態では、中継部材２０（２２，２４）が金属片に相当し、図３及び図４に示すように、最低はんだ厚を確保するための突起部２６を有している。また、この中継部材２０は、金属板を打ち抜いて形成されている。このため、図３及び図４に示すように、厚さ方向において僅かな反りを有している。
【００２７】
中継部材２０は上記の通り、金属材料を用いて形成されており、一方、半導体素子１２はシリコンなどの半導体基板からなる。したがって、半導体素子１２と中継部材２０とを接続するはんだ１８の接合部には、線膨張係数差に基づく熱応力が作用する。そこで、熱応力による接続信頼性の低下を抑制するために、中継部材２０における半導体素子１２と対向する一面２０ａ、該一面２０ａと反対の裏面２０ｂのうち、少なくとも一面２０ａに突起部２６を設ける。なお、側面２０ｃには突起部２６を設けない。本実施形態でも、中継部材２０（２２，２４）の一面２０ａに突起部２６が形成されている。すなわち、突起部２６により、はんだ１８の厚さを確保するようにしている。なお、突起部２６は、第１中継部材２２及び第２中継部材２４にそれぞれ形成されている。図３及び図４では、便宜上、中継部材２０として図示している。
【００２８】
突起部２６は、図４に示すように、平面矩形の中継部材２０において、矩形を規定する２辺部２０ｄ，２０ｅのうち、一方の辺部２０ｅに対して平行に延設されている。この突起部２６の延設方向を、以下第１方向と示す。すなわち、突起部２６は第１方向に沿う直線状をなしている。また、直交方向のうち、第１方向に直交する方向を第２方向と示す。詳しくは、突起部２６が、相対する一対の辺部２０ｄにわたって形成されている。すなわち、突起部２６は、第１方向において連続的に形成されている。また、突起部２６は、第２方向において、辺部２０ｅから離れた位置に形成されている。さらには、２本の突起部２６が、第２方向に所定のピッチを有して、互いに平行に形成されている。なお、ピッチとは、第２方向における突起部２６の中心間の距離である。詳しくは、第２方向において、中継部材２０の図示しない中心線によって区画される２つの領域に、突起部２６がそれぞれ設けられている。また、各突起部２６の形状及び高さは同一となっており、第１方向に直交する断面形状は、略三角形となっている。
【００２９】
リード２８は、リードフレームからなり、外部接続用端子として機能する。本実施形態では、第１素子１４のパッドと、図示しないボンディングワイヤを介して電気的且つ機械的に接続されている。このリード２８は、その一部が封止樹脂３８の外部に突出しており、外部機器との電気的な接続が可能となっている。
【００３０】
第１放熱部材３２は、半導体素子１２の生じた熱を半導体装置１０の外部に放熱する機能を果たすとともに、半導体素子１２の外部接続端子としての機能も果たす。この第１放熱部材３２は、第１素子１４（ＩＧＢＴ）のエミッタ端子と第２素子１６（ＦＷＤ）のアノード端子を兼ねている。また、第１放熱部材３２は、はんだ３０を介して、中継部材２０（２２，２４）と、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。このはんだ３０が第２はんだに相当する。
【００３１】
このような第１放熱部材３２は、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成される。具体的には、銅、銅合金、アルミ合金などの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。また、第１放熱部材３２において、中継部材２０（２２，２４）と対向する対向面のうち、はんだ３０の接触部を除く部分と、側面とは、封止樹脂３８により被覆されている。一方、対向面と反対の面３２ａは、封止樹脂３８から露出されており、この露出面が所謂放熱面となっている。なお、図１に示す符号３２ｂは、第１放熱部材３２のうち、封止樹脂３８の外部に引き出された、外部接続用のリード部である。
【００３２】
一方、半導体素子１２における中継部材２０と反対側、すなわち、第１素子１４のコレクタ電極及び第２素子１６のカソード電極には、それぞれはんだ３４を介して、第２放熱部材３６が、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。このはんだ３４が第３はんだに相当する。
【００３３】
第２放熱部材３６も、第１放熱部材３２同様、半導体素子１２の生じた熱を半導体装置１０の外部に放熱する機能を果たすとともに、半導体素子１２の外部接続端子としての機能も果たす。また、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成される。具体的には、銅、銅合金、アルミ合金などの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。この第２放熱部材３６は、第１素子１４（ＩＧＢＴ）のコレクタ端子と第２素子１６（ＦＷＤ）のカソード端子を兼ねている。
【００３４】
また、第２放熱部材３６において、半導体素子１２（１４，１６）と対向する対向面のうち、はんだ３４の接触部を除く部分と、側面とは、封止樹脂３８により被覆されている。一方、対向面と反対の面３６ａは、封止樹脂３８から露出されており、この露出面が所謂放熱面となっている。なお、図１に示す符号３６ｂは、第２放熱部材３６のうち、封止樹脂３８の外部に引き出された、外部接続用のリード部である。
【００３５】
このように、半導体素子１２（１４，１６）は、厚さ方向において、一対の放熱部材３２，３６により挟まれている。また、図１に示すように、放熱部材３２，３６の、半導体素子１２を間に挟む部分は、ほぼ平面矩形状となっている。
【００３６】
そして、各放熱部材３２，３６の一部、放熱部材３２，３６の間に介在された半導体素子１２（１４，１６）、中継部材２０（２２，２４）、各リード２８の一部、ボンディングワイヤ、はんだ１８，３０，３４が、封止樹脂３８にて封止されている。この封止樹脂３８は、エポキシ系樹脂などからなる。また、金型内に樹脂を注入し、成形してなるものである。
【００３７】
このように、本実施形態に係る半導体装置１０は、半導体素子１２（１４，１６）の両面それぞれにて、放熱部材３２，３６を介した放熱を行うことができる両面放熱構造となっている。
【００３８】
次に、上記した半導体装置１０の製造方法の一例について簡単に説明する。
【００３９】
先ず、上記した半導体素子１２（１４，１６）、中継部材２０（２２，２４）、リード２８、放熱部材３２，３６をそれぞれ準備する。
【００４０】
次いで、第２放熱部材３６の一面上に、はんだ３４（はんだ箔）を介して、半導体素子１２（１４，１６）を配置する。次いで、この半導体素子１２の上に、予め両面にはんだ１８，３０が迎えはんだとして配置された中継部材２０（２２，２４）を、それぞれ配置する。このとき、はんだ１８が半導体素子側、すなわち突起部２６が半導体素子１２側となるようにする。なお、はんだ１８，３０は、表面張力により、中継部材２０の中心を頂点として盛り上がった形状となっている。また、はんだ３０は、半導体装置１０における高さの公差ばらつきをはんだ３０にて吸収するために、余裕をもって多めに配置される。
【００４１】
そして、この積層状態で、はんだ１８，３０，３４をリフロー（１ｓｔリフロー）することにより、半導体素子１２と第２放熱部材３６とをはんだ３４を介して接続し、半導体素子１２と中継部材２０とをはんだ１８を介して接続する。はんだ３０については、接続対象である第１放熱部材３２がまだ無いので、表面張力により、中継部材２０の裏面２０ｂの中心を頂点として盛り上がった形状となる。
【００４２】
次いで、リード２８と第１素子１４のパッドとをボンディングワイヤにより接続する。そして、１ｓｔリフローにより一体化した積層体を、第２放熱部材３６に対して中継部材２０が下方となるように、第１放熱部材３２上に載置する。
【００４３】
そして、第１放熱部材３２を下にしてはんだ３０のリフロー（２ｎｄリフロー）を行うとともに、積層体に荷重を加えて、半導体装置１０の高さを所定の高さとなるようにする。このとき、多めのはんだ３０を中継部材２０と第１放熱部材３２の間に供給しているため、中継部材２０と第１放熱部材３２との間のはんだ３０は不足せず、確実な接続を行うことができる。
【００４４】
次いで、得られた積層体を用いてモールド工程を実施する。このモールド工程では、積層体を図示しない金型のキャビティに配置して、積層方向に型締めする。そして、この型締め状態でキャビティ内に樹脂を注入して、封止樹脂３８を成形する。本実施形態では、樹脂としてエポキシ樹脂を用い、トランスファモールド法にて、封止樹脂３８を成形する。そして、必要に応じて、放熱面３２ａ，３６ａを封止樹脂３８から露出させる処理を行い、半導体装置１０を得ることができる。
【００４５】
次に、上記した製造方法のうち、中継部材２０の準備工程、すなわち中継部材２０（金属片）の製造方法について説明する。
【００４６】
中継部材２０は所定厚さの金属板を打ち抜くことで形成される。先ず、圧延工程を実施し、図５に示すように、金属部材４０ｗから、金属片としての中継部材２０に必要な厚さを有する金属板４０を形成する。例えば金属部材４０ｗとしては、銅製の金属板に不純物を添加し、溶解鋳造処理を施してなる銅合金板を採用することができる。
【００４７】
図５に示すように、金属部材４０ｗを、第１方向に沿って上下一対のロール４２，４４間に通し、金属部材４０ｗをロール４２，４４で絞りつつ、ロール４２，４４の回転によって第１方向に送り出す。これにより、金属板４０を形成する。なお、金属板４０の一面４０ａは、中継部材２０の一面２０ａに対応している。
【００４８】
本実施形態では、ロール４２，４４のうち、金属板４０の一面４０ａ側のロール４２として、表面に凹部４２ａを有するロールを用いる。凹部４２ａは、上記した突起部２６に対応して形成され、第１方向に直交する断面形状が略三角形となっている。また、周方向に凹部４２ａが連続的に形成され、複数の凹部４２ａが第２方向に所定ピッチで形成されている。したがって、圧延により所定厚さの金属板４０を形成するとともに、金属板４０の一面４０ａのみに突起部２６を形成することができる。この突起部２６は、第１方向に沿って延びるとともに、分断されることなく連続的に形成されている。なお、図５では、金属板４０の上方に位置するロール４２が凹部４２ａを有する例を示したが、下方に位置するロール４４に凹部を設けても良い。
【００４９】
次に、本実施形態では、メッキ工程を実施する。
【００５０】
このメッキ工程では、突起部２６を有する金属板４０に対してメッキ処理（例えば電解メッキ）を行う。図６に示すように、メッキ槽４６にはメッキ液４８が充たされており、メッキ液４８に対して金属板４０を浸漬させることで、金属板４０の表面にメッキを施す。図６に示す例では、圧延工程でコイル状に巻き取った金属板４０（金属リール）を、ロールを介して搬送し、メッキ処理後に、コイル状に巻き取る例を示している。
【００５１】
次に、打ち抜き工程を実施し、メッキした金属板４０を所定形状に打ち抜いて、金属片としての中継部材２０を形成する。
【００５２】
図７（ａ）に示すように、ダイ５０上に金属板４０を配置する。ダイ５０は、打ち抜かれる中継部材２０（金属片）に対応する孔５０ａを有している。そして、この孔５０ａを塞ぐように、金属板４０を配置する。また、本実施形態では、突起部２６の形成された一面４０ａ側をダイ５０に対向させて配置する。このため、突起部２６がダイ５０と接触する。パンチ５２は、打ち抜く中継部材２０に応じて設けられ、図７（ａ）の時点では金属板４０の上方に離間して配置されている。
【００５３】
次いで、図７（ｂ）に示すように、パンチ５２を金属板４０に向けて下降させる。すると、図７（ｂ）に示すように、パンチ５２の下端が金属板４０の裏面４０ｂに接触する。
【００５４】
さらにパンチ５２を下降させると、図７（ｃ）に示すように、金属板４０におけるパンチ５２の直下部分が下方に押され、ダイ５０の孔５０ａに押し込まれる。さらに、パンチ５２を下降させると、図７（ｄ）に示すように、パンチ５２の直下部分の殆どが孔５０ａに押し込まれる。そして、さらにパンチ５２を下降させると、図７（ｅ）に示すように、中継部材２０が金属板４０から打ち抜かれる。
【００５５】
このように、本実施形態では、金属板４０を、突起部形成面である一面４０ａと反対の裏面４０ｂ側から打ち抜いて、中継部材２０を形成する。したがって、得られる中継部材２０において、一面２０ａ及び裏面２０ｂはメッキされており、側面はメッキされていない状態となる。したがって、リフロー時に、はんだ１８，３０が側面２０ｃに濡れ広がるのを抑制することができる。
【００５６】
なお、図７（ｅ）に示す符号２０ｚはバリである。バリ２０ｚは、生じたとしても、パンチ５２が接触する裏面２０ｂ側、すなわち突起部２６と反対の面となる。
【００５７】
次に、本実施形態における特徴部分の作用効果について説明する。
【００５８】
本実施形態では、凹部４２ａを有するロール４２を用いることで、金属部材４０ｗを圧延して金属板４０を形成するとともに、金属板４０に突起部２６を形成する。したがって、従来のように、打ち抜きによって金属片を形成した後に、突起部を形成しなくとも良い。したがって、従来よりも製造工程を簡素化することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、圧延工程において、第１方向に沿って延びるように突起部２６を形成する。このため、打ち抜き時に第１方向において位置ずれが生じても、突起部２６を含むように中継部材２０（金属片）を形成することができる。特に本実施形態では、突起部２６を、第１方向に沿って連続的に形成するため、第１方向において位置ずれが生じても、中継部材２０内に、より確実に突起部２６を含ませることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、金属板４０に形成する突起部２６のピッチを、中継部材２０が第２方向において複数本（複数列）の突起部２６を有するように、所定ピッチとしている。したがって、はんだ１８の偏りを抑制することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、圧延工程において、金属板４０の一面４０ａに突起部２６を形成する。すなわち、中継部材２０における半導体素子１２側の一面２０ａに突起部２６を形成する。したがって、突起部２６によって、はんだ１８の最低厚さを確保することができる。したがって、はんだ１８の接合部に、半導体素子１２と中継部材２０との線膨張係数差に基づく熱応力が作用しても、接続信頼性を確保することができる。
【００６２】
さらに、突起部２６を金属板４０の一面４０ａのみに形成するとともに、打ち抜き工程において、裏面４０ｂ側から、金属板４０を打ち抜くようにしている。この場合、例えばバリ２０ｚが生じたとしても、上記したように、中継部材２０において、突起部２６を有する一面２０ａと反対の裏面２０ｂに生じることとなる。したがって、突起部２６側で中継部材２０（金属片）と接続される半導体素子１２（他部材）に対して、バリ２０ｚの影響を無くすことができる。本実施形態の場合、半導体素子１２の保護膜（例えばポリイミド）がバリ２０ｚによって裂傷し、ひいては半導体素子１２の耐圧低下などが生じるのを抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、打ち抜きの前に、突起部２６を有する金属板４０をメッキ処理する。このように、打ち抜き前にメッキ処理すると、打ち抜きにより形成される中継部材２０（金属片）において、突起部２６の表面を含む一面２０ａと裏面２０ｂはメッキされ、側面２０ｃはメッキされていない面とすることができる。このため、リフロー時において、はんだ１８が中継部材２０の一面２０ａから側面２０ｃに濡れ広がるのを抑制することができる。したがって、上記した突起部２６の効果と相俟って、はんだ１８の接合部における接続信頼性を確保することができる。同様に、リフロー時において、はんだ３０が中継部材２０の裏面２０ｂから側面２０ｃに濡れ広がるのを抑制することができる。したがって、はんだ３０の接合部における接続信頼性を確保することができる。なお、従来の方法では、メッキをした金属板を打ち抜いて金属片を形成した後に、ツールの押し込みによって突起部を形成する。したがって、突起部の周辺部分として、メッキが施されていない部分が露出する。また、突起部周辺のメッキが剥がれる虞もある。このため突起部周辺でのはんだ濡れ性が低下し、ひいては接続信頼性が低下する。
【００６４】
なお、突起部２６が延びる第１方向は、金属板４０の長手方向に限定されるものではない。例えば、ロール４２に対して、第２方向に延びる凹部４２ａを、周方向に所定ピッチで設けることで、金属板４０の短手方向に延びる突起部２６を形成することができる。すなわち、上記短手方向を第１方向とすることができる。
【００６５】
（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０及びその製造方法、中継部材２０（金属片）の製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
【００６６】
本実施形態では、図８に一点鎖線で示すように、打ち抜き工程において、同一の金属板４０から、中継部材２０（金属片）として、寸法の異なる複数種類の中継部材２０ｍ，２０ｎを打ち抜く。例えば大きい方の中継部材２０ｍは、第１素子１４に対する中継部材、小さい方の中継部材２０ｎを第２素子１６に対する中継部材である。このため、圧延工程において、３本以上の突起部２６を、第１方向に沿って延びるとともに、第２方向において所定ピッチＰ１で形成する。そして、所定ピッチＰ１を、第２方向における寸法が最も小さい中継部材２０ｎの寸法Ｗ１の１／２未満とする点にある。図８に示す例では、中継部材２０ｎが突起部２６を２本有し、中継部材２０ｍが突起部２６を４本有するように打ち抜かれる。
【００６７】
このように、圧延工程において金属板４０に形成する突起部２６のピッチＰ１を、最も小さい中継部材２０ｎの寸法Ｗ１の１／２未満とするため、打ち抜き時に第２方向に位置ずれが生じても、少なくとも２本の突起部２６を含むように中継部材２０（２０ｍ，２０ｎ）を形成することができる。したがって、同一の金属板４０から複数種類の中継部材２０ｍ，２０ｎを打ち抜く場合でも、はんだ１８を介して中継部材２０（金属片）を半導体素子１２（他部材）と接続する際に、はんだ厚の偏りを抑制することができる。
【００６８】
なお、図８では２種類の中継部材２０（２０ｍ，２０ｎ）を同一の金属板４０から打ち抜き、形成する例を示したが、３種類以上の中継部材２０を同一の金属板４０から打ち抜く場合にも適用することができる。
【００６９】
（第３実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０及びその製造方法、中継部材２０（金属片）の製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
【００７０】
本実施形態の特徴は、圧延工程において、突起部２６の先端２６ａが、金属板４０の一面４０ａと略平行な平坦となるように、突起部２６を形成する点にある。このような突起部２６は、例えば第１方向に直交する断面形状が略台形の凹部４２ａを有するロール４２を用いることで形成することができる。したがって、形成される中継部材２０（金属片）において、突起部２６の先端２６ａは、図９に示すように、一面２０ａと略平行な平坦部となる。
【００７１】
上記した打ち抜き工程では、突起部２６を有する一面４０ａをダイ５０に接触させてパンチ５２により金属板４０を打ち抜く。パンチ５２の下降により、ダイ５０に支持されている突起部２６に応力が加わると、その応力により、突起部２６が塑性変形する虞がある。突起部２６が塑性変形し、その先端２６ａが潰れると、突起部２６の高さが低くなる。したがって、第２方向において多数個取りする場合、中継部材２０の一部は先端２６ａが潰れた突起部２６を含むこととなり、最低はんだ厚を確保できなくなる虞がある。なお、
これに対し、本実施形態では、金属板４０に形成される突起部２６の先端２６ａを平坦とする。これにより、図１０に示すように、金属板４０とダイ５０との接触面積が大きくなり、打ち抜き時に突起部２６の先端２６ａに加わる単位面積あたりの力を低減することができる。したがって、突起部２６の先端２６ａの潰れを抑制することができる。これにより、所望のはんだ厚を確保することができる。
【００７２】
（第４実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０及びその製造方法、中継部材２０（金属片）の製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
【００７３】
本実施形態の特徴は、圧延工程において、突起部２６を、第１方向に不連続で形成する点にある。なお、不連続とは、「断続的」、「間欠的」、「切れ切れ」とも言える。
【００７４】
図１１に示す例では、第１実施形態同様、中継部材２０が２本（２列）の突起部２６を有している。また、それぞれの突起部２６は、第１方向において不連続で形成されている。詳しくは、同一形状及び大きさの突起部２６が、第１方向において、所定の隙間を介して周期的に形成されている。さらには、突起部２６の分断位置が、第２方向において隣り合う突起部２６で同じ位置となっている。
【００７５】
このような突起部２６は、図５に示したロール４２において、第１方向に延びる凹部４２ａを不連続とすることで、形成することができる。
【００７６】
このような不連続の突起部２６を採用した場合、連続的に形成された突起部２６に較べて効果は弱まるものの、第１方向において中継部材２０内に突起部２６を含ませることができる。また、はんだ１８内の空気が抜けやすくなる。特に、第２方向において隣り合う突起部２６間の空気が抜けやすくなる。したがって、はんだ１８において、ボイドの発生を抑制することもできる。
【００７７】
本実施形態では、中継部材２０が２本（２列）の突起部２６を有する例を示したが、その本数を３以上としても良い。
【００７８】
また、突起部２６の分断位置が、第２方向において隣り合う突起部２６で同じ位置の例を示したが、突起部２６の分断位置を、隣り合う突起部２６で異なるようにしても良い。
【００７９】
（第５実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０及びその製造方法、中継部材２０（金属片）の製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
【００８０】
本実施形態の特徴は、第４実施形態に示す構成に加え、圧延工程において、図１２に示すように、突起部２６の分断箇所を通り、第２方向に沿って延びる溝部５４を形成する。そして、第２方向において、中継部材２０における両方の側面２０ｃに開口するように、所定長さの溝部５４を形成することにある。
【００８１】
図１１に示す中継部材２０では、第１方向において、突起部２６に分断箇所が２箇所存在した。図１２に示す中継部材２０では、上記分断箇所のそれぞれに溝部５４が形成されている。この溝部５４は、第２方向に直交する両側面２０ｃに開口している。
【００８２】
このように、突起部２６が不連続であり、且つ、分断箇所に溝部５４を有する中継部材２０を採用すると、溝部５４を通じて、中継部材２０の側面２０ｃから外部に空気をにがすことできる。したがって、はんだ１８におけるボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
【００８３】
なお、第４実施形態同様、本実施形態においても、突起部２６の本数（列数）を３以上としても良い。
【００８４】
また、突起部２６の分断位置を、隣り合う突起部２６で異なるようにしても良い。すなわち、溝部５４を非直線状としても良い。溝部５４は、第２方向に沿って延び、中継部材２０（金属片）の両側面２０ｃに開口するものであれば良い。
【００８５】
（第６実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０及びその製造方法、中継部材２０（金属片）の製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
【００８６】
本実施形態においても、上記実施形態同様、金属板４０の一面４０ａのみに突起部２６を形成する。そして、打ち抜き工程では、図１３に示すように、一面４０ａ側から、金属板４０を打ち抜く。また、図１４に示すように、突起部２６の高さＨ１を、打ち抜きにより中継部材２０の一面２０ａ側に生じるバリ２０ｚの高さＨ２よりも高くなるように、圧延工程において、所定高さの突起部２６を形成する点にある。なお、金属板４０の構成は、第１実施形態と同じである。
【００８７】
図１３に示すように、本実施形態では、金属板４０の裏面４０ｂをダイ５０に接触させるため、ダイ５０上における突起部２６の塑性変形を抑制することができる。なお、金属板４０におけるパンチ５２直下の部分では、パンチ５２が突起部２６に接触するが、ダイ５０に支持されておらず、孔５０ａ内に移動することができる。これにより、突起部２６の塑性変形を抑制することができる。
【００８８】
また、一面４０ａ側から金属板４０を打ち抜くため、バリ２０ｚが生じる場合には、図１４に示すように、中継部材２０の一面２０ａ側に生じることとなる。しかしながら、上記したように、突起部２６の高さＨ１がバリ２０ｚの高さＨ２よりも高くなるように、圧延工程において、所定高さの突起部２６を形成する。したがって、突起部２６側で中継部材２０（金属片）と接続される半導体素子１２（他部材）に対して、バリ２０ｚの影響をほぼ無くすことができる。本実施形態の場合、半導体素子１２の保護膜（例えばポリイミド）がバリ２０ｚによって裂傷し、ひいては半導体素子１２の耐圧低下などが生じるのを抑制することができる。
【００８９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００９０】
（第１変形例）
突起部２６は上記例に限定されるものではない。例えば第１方向に直交する断面形状は上記実施形態に限定されるものではない。上記した三角形、台形以外にも、例えば図１５に示す半円形状を採用することもできる。金属板４０や中継部材２０において、突起部２６を第１方向に沿って直線状に形成する例を示したが、直線状に限定されるものではない。例えば蛇行形状としても良い。さらには、中継部材２０が突起部２６を複数本有する例を示したが、その本数は限定されるものではなく、突起部２６を１本のみ有しても良い。
【００９１】
（第２変形例）
上記実施形態では、半導体装置１０において、中継部材２０のみに突起部２６を設ける例を示した。すなわち、中継部材２０のみを金属片とする例を示した。しかしながら、例えば図１６に示すように、はんだ３４を介して半導体素子１２と接続される第２放熱部材３６において、半導体素子１２側の面に突起部２６を設けても良い。図１６では、中継部材２０と第２放熱部材３６を金属片としている。このような第２放熱部材３６についても、上記した中継部材２０同様の効果を奏することができる。なお、中継部材２０と第２放熱部材３６のうち、第２放熱部材３６のみを金属片としても良い。
【００９２】
（第３変形例）
上記実施形態では、第２放熱部材３６上に、はんだ３４を介して半導体素子１２が配置され、半導体素子１２上に、はんだ１８を介して中継部材２０が配置され、中継部材２０上に、はんだ３０を介して第１放熱部材３２が配置されてなる両面放熱構造の半導体装置１０において、中継部材２０を金属片とする例を示した。しかしながら、金属片の適用範囲は上記に限定されるものではない。上記実施形態に対応して、金属片を符号２０、はんだを符号１８、他部材を符号１２、突起部を符号２６とすると、図１７に示すように、はんだ１８を介して他部材１２と接続され、他部材１２側の面に突起部２６を有する金属片２０であれば、上記実施形態に示した中継部材２０（金属片）の製造方法、中継部材２０の構造を採用することができる。図１７に示す半導体装置１０としては、例えば金属片２０としてリード、他部材１２として半導体素子を採用することができる。
【００９３】
（第４変形例）
上記実施形態では、金属片としての中継部材２０の一面２０ａのみに突起部２６が形成される例を示した。しかしながら、例えば図１８に示すように、中継部材２０の両面２０ａ，２０ｂに突起部２６がそれぞれ形成されても良い。換言すれば、金属板４０の両面４０ａ，４０ｂに突起部２６を形成しても良い。
【００９４】
（その他変形例）
上記実施形態では、半導体装置１０が、半導体素子１２として２つの半導体素子１４，１６を有する例を示した。しかしながら、半導体素子１２の個数は特に限定されるものではない。半導体素子１２を少なくとも１つ有せば良い。また、第１素子１４と第２素子１６を１組有する例を示したが、一対の放熱部材３２，３６の間に、複数組の半導体素子１４，１６が配置された構成を採用することもできる。さらには、２つの半導体素子１４，１６に対応する中継部材２０（２２，２４）がそれぞれ突起部２６を有する例を示したが、いずれか一方のみに突起部２６を有する構成としても良い。
【００９５】
また、半導体装置１０が中継部材２０を有する例を示したが、中継部材２０を有さない構成とすることもできる。この場合、半導体素子１２は、はんだを介して放熱部材３２，３６とそれぞれ接続されることとなり、放熱部材３２，３６の少なくとも一方が突起部２６を有する金属片に相当することとなる。
【００９６】
上記実施形態では、打ち抜き工程の前に、メッキ工程を実施する例を示した。しかしながら、突起部２６を有する金属板４０を圧延により形成した後、メッキ工程を実施せずに打ち抜き工程を行なっても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１０・・・半導体装置、１２・・・半導体素子（他部材）、１４・・・第１素子、１６・・・第２素子、１８・・・はんだ（第１はんだ）、２０，２０ｍ，２０ｎ・・・中継部材（金属片）、２０ａ・・・一面（突起部形成面）、２０ｂ・・・裏面、２０ｃ・・・側面、２０ｄ，２０ｅ・・・辺部、２０ｚ・・・バリ、２２・・・第１中継部材、２４・・・第２中継部材、２６・・・突起部、２６ａ・・・先端、２８・・・リード、３０・・・はんだ（第２はんだ）、３２・・・第１放熱部材、３２ａ・・・放熱面、３２ｂ・・・リード部、３４・・・はんだ（第３はんだ）、３６・・・第２放熱部材、３６ａ・・・放熱面、３６ｂ・・・リード部、３８・・・封止樹脂、４０・・・金属板、４０ａ・・・一面、４０ｂ・・・裏面、４０ｗ・・・金属部材、４２，４４・・・ロール、４２ａ・・・凹部、４６・・・メッキ槽、４８・・・メッキ液、５０・・・ダイ、５０ａ・・・孔、５２・・・パンチ、５４・・・溝部、Ｐ１・・・ピッチ、Ｗ１・・・寸法、Ｈ１，Ｈ２・・・高さ
【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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