(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂封止型の半導体装置の製造に際して、ダイパッドと半導体素子とを接合する半田内に気泡を残すことなく、ダイパッドと半導体素子との接合の際に溶融半田の濡れ広がりを抑制できるようにするリードフレームを提供する。【解決手段】半田により半導体素子３１を接合する板状のダイパッド１１と、前記半導体素子３１に電気接続するリード１２と、を備え、前記ダイパッド１１が、基準面２１ａを有するベース部２１と、前記基準面２１ａから突出してそれぞれの頂部が互いに離間するように配置された複数の凸部２２とを有する。【選択図】図１
2014197634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田により半導体素子を接合する板状のダイパッドと、前記半導体素子に電気接続するリードと、を備え、
前記ダイパッドが、基準面を有するベース部と、前記基準面から突出してそれぞれの頂部が互いに離間するように配置された複数の凸部と、を有することを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
前記凸部の頂部に、該凸部の突出方向の側方に張り出す張出部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム。
【請求項３】
前記凸部が平面視矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
複数の前記凸部が前記基準面に沿って縦横に間隔をあけて配列され、
前記基準面を底面とした溝部が、平面視で格子状に形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のリードフレーム。
【請求項５】
複数の前記凸部が互いに間隔をあけて配列され、
前記基準面のうち前記半導体素子が接合される接合領域において、単位面積当たりの複数の前記凸部の形成領域が、該形成領域を除く前記基準面の残部領域よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のリードフレーム。
【請求項６】
前記基準面から突出する前記凸部の高さは、前記ダイパッドの厚みの１／３０以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のリードフレーム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のリードフレームを用いて製造される半導体装置であって、
前記ダイパッドと、半田により前記ベース部の基準面上に接合された半導体素子と、該半導体素子に電気接続されたリードと、これらダイパッド、半導体素子及びリードを封止する封止樹脂と、を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のリードフレームを用いて半導体装置を製造する製造方法であって、
前記リードフレームを用意する準備工程と、半田により半導体素子を前記ベース部の基準面上に接合する接合工程と、前記半導体素子と前記リードとを電気接続する接続工程と、前記半導体素子、前記ダイパッド及び前記リードを封止樹脂により封止する樹脂封止工程と、を備え、
前記接合工程において、前記半田を溶融させた状態で前記半導体素子を前記ダイパッドに接合することを特徴と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】
この発明は、リードフレーム、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置には、半導体素子を半田によりリードフレームのダイパッドに接合した上で、これら半導体素子及びダイパッドを封止樹脂により封止したものがある。この半導体装置を製造する際には、半田をダイパッドの接合面上で溶融させた状態で、溶融した半田（溶融半田）が半導体素子とダイパッドとの間に介在するように、半導体素子をダイパッドに接合する。
なお、特許文献１には、半導体素子を接着剤によって複数の凹み（ディンプル）が形成されたダイパッドの接合面に接合した半導体装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１９２０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のように半導体素子を半田で接合する際には、溶融半田がダイパッドの接合面において必要以上に濡れ広がってしまう。この場合、ダイパッドと半導体素子との間の半田の厚みが一定とならない、半導体素子がダイパッドの接合面上において傾く等の不具合が生じ、ダイパッドに対する半導体素子の接合状態が安定しない、という問題がある。また、溶融はんだが必要以上に濡れ広がってしまうと、ダイパッドの接合面と封止樹脂との接触面積が小さくなってしまい、封止樹脂がダイパッドの接合面から剥離しやすい、という問題もある。なお、封止樹脂と半田との密着性は低いため、封止樹脂と半田との接触面積は小さく抑えることが好ましい。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１のように、凹みが形成されたダイパッドの接合面に対し、半導体素子を半田で接合すれば、溶融半田が凹みに入り込むことで、溶融半田の濡れ広がりを抑えることは可能である。
しかしながら、ダイパッドの接合面に凹みを形成した場合、溶融半田がディンプルに入り込む際に、ディンプル内の空気が外部に抜け難く、気泡（ボイド）として半田内に残ってしまう。この場合、半導体装置の動作時に半導体素子において生じた熱をダイパッド側に効率よく逃がすことができない、という問題がある。また、気泡が半田内に残ってしまうと、半導体装置の動作時に半導体素子において生じた熱によって気泡が膨張し、半田にクラックが発生する虞がある。すなわち、半導体装置の信頼性が低下する、という問題もある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、ダイパッドと半導体素子とを接合する半田内に気泡を残すことなく、ダイパッドと半導体素子との接合の際に溶融半田の濡れ広がりを抑制できるリードフレーム、これを用いて製造される半導体装置及びそ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】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明のリードフレームは、半田により半導体素子を接合する板状のダイパッドと、前記半導体素子に電気接続するリードと、を備え、前記ダイパッドが、基準面を有するベース部と、前記基準面から突出してそれぞれの頂部が互いに離間するように配置された複数の凸部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の半導体装置は、前記リードフレームを用いて製造されるものであって、前記ダイパッドと、半田により前記ベース部の基準面上に接合された半導体素子と、該半導体素子に電気接続されたリードと、これらダイパッド、半導体素子及びリードを封止する封止樹脂と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記リードフレームを用いて半導体装置を製造する方法であって、前記リードフレームを用意する準備工程と、半田により半導体素子を前記ベース部の基準面上に接合する接合工程と、前記半導体素子と前記リードとを電気接続する接続工程と、前記半導体素子、前記ダイパッド及び前記リードを封止樹脂により封止する樹脂封止工程と、を備え、前記接合工程において、前記半田を溶融させた状態で前記半導体素子を前記ダイパッドに接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、半導体素子をダイパッドに接合するためにベース部の基準面上において半田を溶融させた際、溶融した半田（溶融半田）は、凸部の外周面及びベース部の基準面に接触しながら複数の凸部の間を流れるため、溶融半田の表面張力によって溶融半田が過度に濡れ広がることを抑制できる。したがって、半導体素子を安定した状態でダイパッドに接合することができると共に、ダイパッドのベース部の基準面と封止樹脂との接触面積を確保して、封止樹脂がダイパッドから剥離することも抑制できる。
また、溶融半田が複数の凸部の間を流れることで、凸部の間にある空気を容易に外部に逃がし、この空気が気泡として半田内に残ることを防止できる。したがって、半導体素子の熱をダイパッド側に効率よく逃がすことができる。また、半田内の気泡に基づくクラックの発生を防いで半導体装置の信頼性低下も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一実施形態に係るリードフレームを示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１，２のリードフレームに備えるダイパッドの要部を示す拡大断面図である。
【図４】図１〜３に示すリードフレームを用いて製造される半導体装置を示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】図５，６の半導体装置において、半田によるダイパッドと半導体素子との接合状態を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係るリードフレームのダイパッドに備える凸部であり、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の凸部の形成方法の一例を示す拡大断面図である。
【図８】図７の凸部の第一変形例であり、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の凸部の形成方法の一例を示す拡大断面図である。
【図９】図７の凸部の第二変形例であり、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の凸部の形成方法の一例を示す拡大断面図である。
【図１０】図７の凸部の第三変形例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔第一実施形態〕
以下、図１〜６を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１，２に示すように、この実施形態に係るリードフレーム１は、後述する樹脂封止型の半導体装置３０（図４〜６参照）の製造に使用するものであり、銅板等のように導電性を有する板材にプレス加工等を施すことで得られる。
このリードフレーム１は、半田により半導体素子３１を接合する板状のダイパッド１１、及び、半導体素子３１に電気接続するリード１２を備えている。
【００１３】
ダイパッド１１は、基準面２１ａを有する板状のベース部２１と、ベース部２１の基準面２１ａから突出する複数の凸部２２とを備えている。
基準面２１ａの面積は、半導体素子３１が接合される領域（接合領域）の面積よりも十分に大きく設定されている。本実施形態では、半導体素子３１の接合領域が基準面２１ａの中央部分に設定されている。
【００１４】
各凸部２２は、基準面２１ａ側から凸部２２の頂部に向かうにしたがって先細ると共に、頂部が基準面２１ａに平行する平坦な頂面を有する錐台形状に形成されている。なお、図１を参照すると、各凸部２２は、平面視矩形状の四角錐台形状となっているが、例えば平面視円形状の円錐台形状であってもよい。この凸部２２の高さは、ダイパッド１１の厚みの１／３０以下に設定されることが好ましい。
複数の凸部２２は、それぞれの頂部が互いに離間するように配置されている。さらに、複数の凸部２２は、互いに間隔をあけて配列され、特に基準面２１ａに沿って縦横に間隔をあけて配列されている。これにより、基準面２１ａを底面とした溝部２３が、平面視で格子状に形成されている。なお、図１を参照すると、平面視矩形状とされた各凸部２２の辺が、縦あるいは横に延びる溝部２３の延在方向に平行しているが、これに限ることはない。
【００１５】
本実施形態では、複数の凸部２２が基準面２１ａ全体に形成されている、また、等間隔で配列されている。
さらに、本実施形態では、基準面２１ａのうち半導体素子３１の接合領域（半田が塗布される塗布領域）において、単位面積当たりの複数の凸部２２の形成領域が、該形成領域を除く基準面２１ａの残部領域（溝部２３の底面の領域）よりも小さく設定されている。また、半導体素子３１の接合領域において、単位面積当たりの複数の凸部２２の頂面の面積が、基準面２１ａの残部領域の面積よりも小さく設定されている（例えば図３参照）。
【００１６】
さらに、本実施形態のダイパッド１１では、ベース部２１が板厚の大きい厚板部２５と、厚板部２５よりも厚さ寸法の小さい薄板部２６とを有している。基準面２１ａは厚板部２５に形成されている。厚板部２５の厚さ寸法は、リード１２よりも大きく設定されている。
薄板部２６は、リード１２が隣り合せて配されるダイパッド１１の一端と反対側に位置するダイパッド１１の他端をなしている。この薄板部２６は、基準面２１ａよりも高さ位置を低く設定した段差面２６ｃを有する。
【００１７】
リード１２は、平面視したダイパッド１１の一端側に間隔をあけて配されている。リード１２は、ベース部２１の基準面２１ａに沿ってダイパッド１１の一端から離れる方向に延びて形成されている。なお、以下の説明では、リード１２の長手方向の両端部のうち、ダイパッド１１に隣り合う端部を「一端部２７」と呼び、ダイパッド１１から離れて位置する端部を「他端部２８」と呼ぶ。
【００１８】
リード１２の一端部２７には、ダイパッド１１に接合される半導体素子３１と電気接続するためのワイヤー３２（図４，５参照）を接合する接合部が形成されている。なお、図示例では、接合部がリード１２の一端部２７の他の部分よりも幅広に形成されているが、これに限ることはない。
【００１９】
本実施形態では、リード１２が同一のダイパッド１１に対して複数（図示例では二つ）設けられている。複数のリード１２は、ベース部２１の基準面２１ａに沿ってリード１２の長手方向に直交する幅方向に間隔をあけて配列されている。また、複数のリード１２の長手方向は互いに平行している。
なお、図示例では、二つのリード１２のうち一方のリード（第一リード１２Ａ）の幅寸法が、他方のリード（第二リード１２Ｂ）の幅寸法よりも小さく設定されているが、これらリード１２の幅寸法は、製造後の半導体装置３０（図４〜６参照）において各リード１２に流す電流の大きさに応じて適宜変更されてよい。
【００２０】
さらに、本実施形態のリードフレーム１は、ダイパッド１１及び複数のリード１２を一体に連結する連結フレーム部１３を備えている。連結フレーム部１３は、リード１２の厚みと同等に設定され、複数のリード１２の配列方向に延びて複数のリード１２を互いに連結する帯状のタイバー部１４と、平面視したダイパッド１１の一端からリード１２の長手方向に延びてダイパッド１１及びタイバー部１４を連結する吊りリード部１５とを備える。タイバー部１４は、複数のリード１２及び吊りリード部１５の長手方向の中途部に接続されている。
また、連結フレーム部１３は、平面視したダイパッド１１の他端にも連結されている。すなわち、連結フレーム部１３は、ダイパッド１１の両端を支持するように構成されている。
【００２１】
上述したリードフレーム１の構成は、一つの半導体装置３０を製造するための構成であるが、例えば同一のリードフレーム１を用いて複数の半導体装置３０を製造できるように、一つの半導体装置３０を製造するためのユニット（一つのダイパッド１１及び複数のリード１２を含むユニット）を複数接続して構成されてもよい。具体的には、複数のユニットを同じ向きに配すると共に、タイバー部１４の延在方向に互いに間隔をあけて並べられた状態で、これら複数のユニットが連結フレーム部１３によって接続されていればよい。
【００２２】
次に、以上のように構成される本実施形態のリードフレーム１を用いて図４〜６に示す半導体装置３０を製造する製造方法について説明する。
半導体装置３０を製造する際には、はじめに、上記構成のリードフレーム１を用意する（準備工程）。この工程では、複数の凸部２２が、例えば凸部２２形成用の凹部が複数形成された所定の金型（不図示）をダイパッド１１に押し付けるパンチング加工により形成される。この場合、金型に形成される凹部の大きさ（深さ寸法）は、形成後の凸部２２の高さがダイパッド１１の厚みの１／３０以下となるように設定される。なお、複数の凸部２２の形成は、銅板等の導電性を有する板材にダイパッド１１、リード１２等を形成するためのプレス加工において同時に行われてもよいし、この加工の前後において実施されてもよい。
【００２３】
また、本実施形態の準備工程では、吊りリード部１５を折り曲げることで、ベース部２１の基準面２１ａがリード１２よりも下方に位置するようにダイパッド１１をその厚さ方向にずらすダウンセット加工も実施する（図２参照）。吊りリード部１５は、ダイパッド１１の一端側に位置する吊りリード部１５の一端部において折り曲げられる。
【００２４】
次いで、図６に示すように、半田３５により半導体素子３１をベース部２１の基準面２１ａ上に接合する（接合工程）。この工程では、ベース部２１の基準面２１ａ上において加熱溶融された半田（溶融半田）をダイパッド１１と半導体素子３１との間に介在させた状態で、溶融半田の温度を下げて溶融半田を固化させることにより、半導体素子３１がベース部２１の基準面２１ａ上に接合される。ここで、ベース部２１の基準面２１ａ上の溶融半田は、複数の凸部２２の外周面及びベース部２１の基準面２１ａに接触しながら、複数の凸部２２の間（溝部２３）を流れるため、溶融半田の表面張力によって溶融半田が過度に濡れ広がることを抑制できる。
【００２５】
この接合工程では、例えば、以下の二つの具体的な方法によって半導体素子３１をダイパッド１１に接合することが可能である。
第一の方法は、溶融半田をベース部２１の基準面２１ａ上に供給し、この基準面２１ａ上の溶融半田をスパンカー（不図示）により叩いて所望の領域（例えば半導体素子３１の接合領域）まで濡れ広がらせた後に、溶融半田上に半導体素子３１を載置することで、半導体素子３１をダイパッド１１に接合する方法である。この方法では、溶融半田をベース部２１の基準面２１ａ上に供給する際、及び、溶融半田をスパンカーにより叩く際に、溶融半田がベース部２１の基準面２１ａ上において濡れ広がるが、凸部２２が無い場合と比較して、前述した溶融半田の表面張力によって溶融半田の濡れ広がりが抑制される。
【００２６】
第二の方法は、例えば、半田ペーストをベース部２１の基準面２１ａ上に印刷し、半田ペースト上に半導体素子３１を載置した上で、半田ペーストを加熱溶融して溶融半田とすることにより、半導体素子３１をダイパッド１１に接合する方法である。この方法では、ベース部２１の基準面２１ａと半導体素子３１との間に介在する半田ペーストが溶融することで、溶融半田がベース部２１の基準面２１ａ上において濡れ広がるが、凸部２２が無い場合と比較して、前述した溶融半田の表面張力によって溶融半田の濡れ広がりが抑制される。
【００２７】
なお、この接合工程で接合される本実施形態の半導体素子３１は、上面にゲート電極及びソース電極を有し、下面にドレイン電極を有するＭＯＳＦＥＴである。したがって、接合工程において半導体素子３１の下面がダイパッド１１に接合されることで、半導体素子３１のドレイン電極がダイパッド１１に電気接続される。
【００２８】
上記接合工程後には、図４，５に示すように、半導体素子３１とリード１２とを電気接続する（接続工程）。この工程では、ワイヤー（接続子）３２の両端を半導体素子３１及びリード１２の一端部２７に接合する。本実施形態では、第一リード１２Ａと半導体素子３１のゲート電極とを細いワイヤー３２により接続する。また、第二リード１２Ｂと半導体素子３１のソース電極とを太いワイヤー３２により接続する。なお、第二リード１２Ｂと半導体素子３１との間には、大電流を流すことができるように、太いワイヤー３２が複数本（図示例では四本）配される。
【００２９】
その後、半導体素子３１、ダイパッド１１、リード１２の一端部２７、吊りリード部１５の一端部及びワイヤー３２を封止樹脂３３により封止する（樹脂封止工程）。この工程では、基準面２１ａと反対側に位置するベース部２１の下面２１ｂが露出するように、また、薄板部２６の一部が外部に突出するように封止樹脂３３が形成される（図５参照）。さらに、吊りリード部１５の一端部を除く連結フレーム部１３、及び、リード１２の他端部２８が封止樹脂３３の外側に配される。
【００３０】
また、前述した接合工程においてベース部２１の基準面２１ａのうち半導体素子３１が接合された領域（接合領域）の面積はベース部２１の基準面２１ａよりも小さいため、樹脂封止工程では、封止樹脂３３がベース部２１の基準面２１ａのうち接合領域の周囲の領域（周囲領域）に接触する。すなわち、封止樹脂３３はベース部２１の基準面２１ａの周囲領域も封止する。そして、ベース部２１の基準面２１ａの周囲領域にも複数の凸部２２が形成されているため、封止樹脂３３は複数の凸部２２に係合する。
【００３１】
最後に、吊りリード部１５の一端部を除く連結フレーム部１３を切り落とし（切断工程）、各リード１２の他端部２８に折り曲げ加工を施す（折り曲げ工程）ことで、図４〜６に示す半導体装置３０が得られる。
なお、折り曲げ工程では、図５に示すように、封止樹脂３３から延出するリード１２の他端部２８のうち延出方向先端部が、リード１２の一端部２７よりも低く位置してダイパッド１１の下面２１ｂと共に同一平面をなすように、リード１２の他端部２８が折り曲げられる。
【００３２】
以上のように製造される半導体装置３０は、図４〜６に示すように、半導体素子３１、ダイパッド１１、複数のリード１２、ワイヤー３２及び封止樹脂３３を備えている。
本実施形態の半導体素子３１は、前述したように、上面にゲート電極及びソース電極を有し、下面にドレイン電極を有するＭＯＳＦＥＴである。そして、半導体素子３１の下面が半田３５によってダイパッド１１に接合されることで、半導体素子３１のドレイン電極がダイパッド１１に電気接続されている。なお、図示例では、半田３５が凸部２２の頂部と半導体素子３１との間にも介在しているが、これに限ることはなく、例えば半導体素子３１の下面が凸部２２の頂部に接触していてもよい。
【００３３】
各リード１２は、その長手方向の一端部２７が封止樹脂３３により封止され、他端部２８が封止樹脂３３から延出している。また、各リード１２の他端部２８は、その延出方向先端部がリード１２の一端部２７よりも低く位置してダイパッド１１の下面２１ｂと共に同一平面をなすように折り曲げられている。
【００３４】
ワイヤー３２は、半導体素子３１の上面とリード１２の一端部２７（接合部）との間に配されて、半導体素子３１とリード１２とを電気接続している。本実施形態では、半導体素子３１のゲート電極と第一リード１２Ａとが細いワイヤー３２によって電気接続されている。また、半導体素子３１のソース電極と第二リード１２Ｂとが複数の太いワイヤー３２によって電気接続されている。
【００３５】
封止樹脂３３は、半導体素子３１、ダイパッド１１、各リード１２の一端部２７及びワイヤー３２を封止している。封止樹脂３３は、ベース部２１の下面２１ｂが露出するように、また、ベース部２１の薄板部２６の一部が外部に突出するように形成されている。さらに、封止樹脂３３は、各リード１２の他端部２８が外部に配されるように形成されている。
また、封止樹脂３３は、ベース部２１の基準面２１ａのうち半導体素子３１の接合領域の周囲の領域（周囲領域）も封止しており、周囲領域に形成された複数の凸部２２に係合している。
【００３６】
以上のように構成される半導体装置３０を実装基板（不図示）に実装する場合には、各リード１２の他端部２８やダイパッド１１の下面２１ｂを実装基板のランド（不図示）に接合すればよい。
そして、この半導体装置３０では、その動作時に半導体素子３１に大電流が流れて半導体素子３１に大きな熱が発生するが、この半導体素子３１の熱は、主に半田３５及びダイパッド１１を介して実装基板（外部）に逃がすことができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態のリードフレーム１及びこれを用いた半導体装置３０の製造方法によれば、接合工程において溶融半田が凸部２２の外周面及びベース部２１の基準面２１ａに接触しながら複数の凸部２２の間（溝部２３）を流れることで、溶融半田の表面張力によって溶融半田が過度に濡れ広がることを抑制できる。なお、本実施形態では、凸部２２が平面視矩形状に形成されていることで、平面視円形状に形成される場合と比較して、溶融半田の表面張力が大きくなるため、溶融半田の濡れ広がりを抑制できる。また、本実施形態では、複数の凸部２２が等間隔で配列されているため、溶融半田の濡れ広がりに偏りが生じることも抑制できる。これにより、ダイパッド１１と半導体素子３１との間に介在する半田３５の厚みを一定とすることができ、また、半導体素子３１がダイパッド１１上において傾くことも抑制できる。すなわち、半導体素子３１を安定した状態でダイパッド１１に接合することが可能となる。
【００３８】
また、溶融半田の流動性は溶融半田の温度に応じて変化するが、複数の凸部２２により溶融半田の表面張力が促されることで、溶融半田の温度に対する濡れ広がりの度合いの変化を抑制できる。したがって、接合工程において溶融半田の温度にばらつきが生じても、ダイパッド１１と半導体素子３１との間に介在する半田３５の厚みを容易に制御することも可能となる。
【００３９】
さらに、溶融半田が複数の凸部２２の間（溝部２３）を流れることで、凸部２２の間（溝部２３）にある空気を容易に外部に逃がすことができる。特に、本実施形態では、溝部２３が平面視格子状に形成され、溝部２３が縦横に直線状に延びることで、溶融半田が溝部２３の延在方向に流れ易くなるため、溝部２３にある空気を効率よく逃がすことができる。これにより、凸部２２の間（溝部２３）にある空気が気泡として半田３５内に残ることを防止できる。したがって、製造後の半導体装置３０において半導体素子３１の熱をダイパッド１１側に効率よく逃がすことができる。また、半田３５内の気泡に基づくクラックの発生を防いで半導体装置３０の信頼性低下も防止できる。
【００４０】
また、本実施形態では、半導体素子３１の接合領域において、単位面積当たりの複数の凸部２２の形成領域が該形成領域を除く前記基準面２１ａの残部領域よりも小さく設定されていることで、あるいは、単位面積当たりの複数の凸部２２の頂面の面積が基準面２１ａの残部領域の面積よりも小さく設定されていることで、凸部２２の間で溶融半田が流れ易くなるため、凸部２２の間にある空気を容易に外部に逃がすことができる。
【００４１】
また、溶融半田がベース部２１の基準面２１ａ上において過度に濡れ広がることを抑制できるため、ダイパッド１１と封止樹脂３３との接触面積を十分に確保でき、製造後の半導体装置３０において封止樹脂３３がダイパッド１１から剥離することを抑制できる。
さらに、複数の凸部２２が半導体素子３１の接合領域の周囲の領域にも形成されていることで、封止樹脂３３が複数の凸部２２に係合するため、ダイパッド１１に対する封止樹脂３３の密着性向上を図り、封止樹脂３３がダイパッド１１から剥離することをさらに抑制できる。
【００４２】
また、本実施形態では、凸部２２の高さがダイパッド１１の厚みの１／３０以下に設定されているため、準備工程において凸部２２をパンチング加工により形成しても、ダイパッド１１がたわんでベース部２１の基準面２１ａに窪みや膨らみが生じることを確実に防止できる。すなわち、ベース部２１の基準面２１ａを確実に平坦に形成することができる。これにより、接合工程において基準面２１ａの窪みや膨らみに基づいて溶融樹脂の流れに偏りが生じることを防いで、ダイパッド１１と半導体素子３１との間に介在する半田３５の厚みを一定に設定することが可能となる。
さらに、半田３５の厚みが一定になることで、半導体素子３１の熱を半導体素子３１の下面全体から偏りなくダイパッド１１に逃がすことが可能となる、すなわち、半導体装置３０の信頼性低下を防止しながら、放熱性の低下も防ぐことができる。
【００４３】
〔第二実施形態〕
次に、図７を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
この実施形態では、第一実施形態のリードフレーム１と比較して、ダイパッド１１に形成される凸部２２の一部形状のみが異なっており、その他の構成については、第一実施形態と同様である。本実施形態では、第一実施形態と同様の構成については同一符号を付す等して、その説明を省略する。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、この実施形態に係るリードフレームのダイパッド１１に形成された凸部２２の頂部には、凸部２２の突出方向の側方に張り出す張出部２２Ｂが形成されている。張出部２２Ｂは、例えば凸部２２の周方向全体に形成されているとよい。なお、図示例では、張出部２２Ｂの先端が凸部の底部よりも径方向内側に位置しているが、例えば底部よりも径方向外側に位置してもよい。また、張出部２２Ｂは凸部２２の径方向外側に向かうにしたがって先細るように形成されているが、これに限ることはない。
また、張出部２２Ｂは、凸部２２の頂面２２ａの一部をなすように形成されている。凸部２２の頂面２２ａは、第一実施形態の場合と同様に、ベース部２１の基準面２１ａに平行する平坦面となっている。
【００４５】
上記凸部２２を備えるリードフレームを用いても、第一実施形態と同様の製造方法により同様の半導体装置３０（図４，５参照）を製造することができる。
ただし、準備工程においては、例えば図７（ｂ）に示すように、第一実施形態と同様の凸部２２（張出部２２Ｂのない凸部２２）をパンチング加工により形成した後に、凸部２２に押し付けられる押付面５０ａが平坦なパンチング金型５０により、凸部２２の頂部を押し潰すことで張出部２２Ｂが形成される。
【００４６】
本実施形態のリードフレームによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、凸部２２の頂部に張出部２２Ｂが形成されていることで、半導体素子３１をダイパッド１１に接合する接合工程において凸部２２に対する溶融半田の接触面積が増加するため、溶融半田の濡れ広がりをさらに抑制できる。
また、凸部２２の頂部に張出部２２Ｂが形成されていることで、封止樹脂３３を張出部２２Ｂとベース部２１の基準面２１ａとの間に入り込ませることができるため、製造後の半導体装置３０において封止樹脂３３がベース部２１の基準面２１ａから上方に剥離することを確実に防止できる。
【００４７】
なお、上記第二実施形態では、凸部２２の頂面２２ａが平坦面となっているが、これに限ることはない。
凸部２２の頂面２２ａは、例えば図８（ａ）に示すように、その中央部分が基準面２１ａに向けて窪む窪み面となっていてもよい。なお、図示例の窪み面は、角部を有する断面Ｖ字状となっているが、例えば角部がなく丸みを帯びた断面Ｕ字状となっていてもよい。このような形状の凸部２２を形成する場合には、例えば図８（ｂ）に示すように、張出部２２Ｂを形成するためのパンチング金型５０の押付面５０ａを、凸部２２側に膨出する膨出面とすればよい。なお、図示例では膨出面が断面Ｖ字状となっているが、例えば断面Ｕ字状であってもよい。
凸部２２の頂面２２ａが窪み面となっている場合には、張出部２２Ｂを含む凸部２２の頂部の周縁部分を封止樹脂３３により挟み込むことができるため、凸部と封止樹脂との係合を強化することができる。
【００４８】
また、凸部２２の頂面２２ａは、例えば図９（ａ）、図１０に示すように、その中央部分が上方に膨らむ膨出面となっていてもよい。この膨出面は、図９（ａ）のように先端が尖った断面Ｖ字状であってもよいし、図１０のように丸みを帯びた断面Ｕ字状であってもよい。このような形状の凸部２２を形成する場合には、例えば図９（ｂ）に示すように、張出部２２Ｂを形成するためのパンチング金型５０の押付面５０ａを、凸部２２から離れる方向に窪む窪み面とすればよい。なお、図９（ｂ）に示す押付面５０ａの形状は、図９（ａ）に示す頂面２２ａの形状に対応する断面Ｖ字状となっている。図１０に示す形状の頂面２２ａを形成するためには、押付面５０ａの形状を同様に対応する断面Ｕ字状とすればよい。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、凸部２２は、上記実施形態のように錐台形状に限らず、例えば角錐や円錐等の錘形状、角柱や円柱等の柱形状であってもよい。
また、ダイパッド１１は、板厚が異なる厚板部２５及び薄板部２６によって構成されているが、例えば板厚が均一の板状に形成されてもよい。
【００５０】
また、ダイパッド１１に接合される半導体素子３１は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、例えばダイオードのように半導体素子３１の上面及び下面に電極を一つずつ形成したものであってもよいし、例えば半導体素子３１の上面のみに電極を形成したものであってもよい。
さらに、上記実施形態では、半導体素子３１とリード１２とがワイヤー３２によって電気接続されるが、少なくとも導電性を有する接続子によって電気接続されればよく、例えば導電性の板材によって接続されてもよい。
【００５１】
また、リードフレーム１は、上記実施形態のようにリード１２を実装基板のランドに接合するタイプ（表面実装型）の半導体装置３０の製造に適用されることに限らず、例えば、リード１２を実装基板のスルーホールに差し込むタイプ（スルーホール実装型）の半導体装置３０の製造に適用することも可能である。この場合、封止樹脂３３から突出するリード１２の他端部２８には、上記実施形態で示したものと異なる適切な折り曲げ加工を施してもよいし、あるいは、折り曲げ加工を施さなくてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  リードフレーム
１１  ダイパッド
１２  リード
２１  ベース部
２１ａ  基準面
２２  凸部
２２ａ  頂面
２２Ｂ  張出部
２３  溝部
３０  半導体装置
３１  半導体素子
３２  ワイヤー（接続子）
３３  封止樹脂
３５  半田
【図１】
2014197634.tif 000003
【図２】
2014197634.tif 000004
【図３】
2014197634.tif 000005
【図４】
2014197634.tif 000006
【図５】
2014197634.tif 000007
【図６】
2014197634.tif 000008
【図７】
2014197634.tif 000009
【図８】
2014197634.tif 000010
【図９】
2014197634.tif 000011
【図１０】
2014197634.tif 000012