(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側面に発熱素子が実装される基板とこの基板に接続されるリードフレームの一部とが封止部材により封止される半導体装置の製造方法であって、
前記基板の他側面の外縁に対して環状に接触可能な環状部が形成された前記リードフレームを用意する第１工程と、
前記外縁を除く前記他側面が前記環状部の内方から露出面として露出するように前記基板を前記リードフレームに組み付ける第２工程と、
前記環状部を封止用金型に押し当てて前記露出面を密閉した状態で当該封止用金型内に前記封止部材を注入することで、前記露出面を除き前記基板および前記リードフレームを前記封止部材により封止する第３工程と、
前記露出面に対して、熱伝導部材を介在させた状態で放熱板を取り付ける第４工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第４工程は、前記露出面に対して、前記熱伝導部材として接着剤を介在させた状態で、前記放熱板を接着して取り付けることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第４工程は、前記露出面に対して、前記熱伝導部材として放熱ゲルを介在させた状態で、前記放熱板を支持部材を用いて取り付けることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第４工程は、前記露出面に対して、前記熱伝導部材として放熱グリスを介在させた状態で、前記放熱板を支持部材を用いて取り付けることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第４工程は、前記露出面に対して前記放熱板を取り付ける際に、前記環状部の内方を囲うように前記封止部材と前記放熱板との双方に密着する環状仕切部を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記環状部の内方には、当該環状部の内縁間を連結する連結部が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記放熱板と、この放熱板の放熱性を高めるための放熱体とが締結具により締結されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記露出面には、前記基板を検査するための検査用電極が設けられ、
前記第４工程は、前記検査用電極が電気的に絶縁された状態で、前記露出面に対して、前記熱伝導部材を介在させた状態で前記放熱体を取り付けることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
一側面に発熱素子が実装される基板とこの基板に接続されるリードフレームの一部とが封止部材により封止される半導体装置であって、
前記リードフレームには、前記基板の他側面の外縁に対して環状に接触可能な環状部が形成され、
前記封止部材により、前記外縁を除く前記他側面が前記環状部の内方から露出面として露出するように前記基板を前記リードフレームに組み付けて接続した状態で、前記露出面を除き前記基板および前記リードフレームが封止され、
前記露出面に対して熱伝導部材を介在させた状態で放熱体が取り付けられ、この露出面には、前記基板を検査するための検査用電極が電気的に絶縁された状態で設けられ、
前記環状部の内方を囲うように前記封止部材と前記放熱体との双方に密着する環状仕切部を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
前記熱伝導部材は接着剤であって、
前記放熱体は、前記露出面に対して、前記接着剤を介在させた状態で接着して取り付けられることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記熱伝導部材は放熱ゲルであって、
前記放熱体は、前記露出面に対して、前記放熱ゲルを介在させた状態で支持部材を用いて取り付けられることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記熱伝導部材は放熱グリスであって、
前記放熱体は、前記露出面に対して、前記放熱グリスを介在させた状態で支持部材を用いて取り付けられることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱素子を実装した基板が封止部材により封止される半導体装置の製造方法および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発熱素子を実装した基板が封止部材により封止される半導体装置では、基板からの熱を放熱する放熱経路として、基板面に接着剤を介して放熱可能に接着されて封止部材により一部あるいは全てが封止されるヒートシンクが採用されている。基板とヒートシンクとの接着には、例えば、シリコン接着剤が採用されるが、当該接着剤の熱伝導率および粘度の双方を好適に設定し、作ることが難しく、例えば、熱伝導率を上げると粘度も上がり基板接着性が悪化することから、放熱性の確保と良好な基板接着との両立が困難であるという問題がある。また、封止部材による封止前に、ヒートシンクを接着する基板面に塗布した接着剤が封止予定の基板面にまではみ出してしまうと、この流出部分において、封止部材が剥離しやすくなるという問題がある。
【０００３】
そこで、封止部材により一部が封止されるヒートシンクを採用することなく、封止部材から露出させた基板面の一部を放熱経路として採用する半導体装置に関する技術として、下記特許文献１に開示される回路装置が知られている。この回路装置では、回路基板の裏面の中央部が封止樹脂から外部に露出しており、この露出面に金属基板が固着されるとともに、この金属基板に放熱フィンが熱的に接続されている。これにより、回路素子（発熱素子）から発生した熱は、回路基板、金属基板および放熱フィンを介して外部に放出される。
【０００４】
また、下記特許文献２に開示されるパワーモジュールでは、セラミック基板の裏面に密着した導体膜が、周縁部以外の領域（露出領域）だけが封止樹脂から外部に露出するように構成されている。そして、外部冷却体には、一方の側にストレート型のフィン部が設けられ、その反対側にパワーモジュール装着部が設けられている。このパワーモジュール装着部には、パワーモジュールの導体膜の露出領域に対向する面を有する凸部が形成されており、この凸部は、パワーモジュール１の露出面とこれを囲む樹脂端部とによって形成された凹部に、僅かな余裕をもってはまり込むようになっている。このため、これら凸部と凹部とのはめ合いによって、パワーモジュールの放熱経路を確保するとともに、パワーモジュールを外部冷却体に対して精度良く位置決めする。
【０００５】
また、下記特許文献３に開示される半導体装置では、ウエハに対してブレード厚さが異なるブレードを用いた２工程カット法によりダイシングを行い、側面に凸部を有する半導体チップを形成する。そして、リードのインナリードを半導体チップのバンプに対応させてインナリードボンディングを行い、液状の封止樹脂を用いたポッティング法もしくはスクリーン印刷法により、半導体チップを封止する。このとき、封止樹脂の粘度は時間の経過と共に変化して封止樹脂の流れは半導体チップの側面に形成された凸部により止まるため、封止樹脂の半導体チップの裏面への回り込みが防止される。
【０００６】
また、下記特許文献４に開示される半導体装置では、半導体素子を搭載する載置部の端面近傍は、封止材によって額縁状に封止されており、載置部の端面近傍を除いた載置部の半導体素子が搭載されていない面の中央は、封止材に封止されずに露出して外部露出部分である露出面を形成する。そして、この露出面に放熱体を接着材により固着させることで、当該半導体装置の放熱性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１００７５９号公報
【特許文献２】特開２００７−０４３２０４号公報
【特許文献３】特開平０９−２３７８０７号公報
【特許文献４】特開平０６−２０９０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、モールド成形型を用いて基板等をモールド樹脂により封止する場合、上記特許文献１，２，４に開示される構成では、基板の露出面に対して金型の凸部等を隙間なく接触させる必要がある。露出面と金型の接触面との間に隙間があると、モールド成形時にこの隙間にモールド樹脂が回り込んで露出面の少なくとも一部が覆われてしまい、露出面と放熱体との間の接触面積が十分に確保できず、露出面を介した放熱効果が低下してしまうからである。このため、金型の上記接触面の平面度等、金型の高精度化が求められ、設備コストが増加するだけでなく、この設備を用いて成形した半導体装置の製造コストも増大するという問題がある。また、基板裏面の保護樹脂の平面度が低いことからモールド樹脂が回り込みやすいだけでなく、セラミック基板を金型に直接押しつけると、保護樹脂や基板裏面に印刷されているパターンが損傷を受ける可能性がある。また、上記特許文献３に開示される半導体チップの側面に凸部を設ける構成では、そもそも、モールド成形型を用いて基板等をモールド樹脂により封止する場合には、凸部周囲にもモールド樹脂が回り込んでしまい、上記効果を奏することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、封止部材から露出する基板の露出面を用いた放熱経路の放熱性を高め得る半導体装置の製造方法および半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の半導体装置の製造方法は、一側面（１１ｂ）に発熱素子（１２）が実装される基板（１１）とこの基板に接続されるリードフレーム（２０）の一部とが封止部材（３０）により封止される半導体装置（１０，１０ａ，１０ｂ）の製造方法であって、前記基板の他側面（１１ａ）の外縁（１１ｃ）に対して環状に接触可能な環状部（２２）が形成された前記リードフレームを用意する第１工程と、前記外縁を除く前記他側面が前記環状部の内方から露出面（１６）として露出するように前記基板を前記リードフレームに組み付ける第２工程と、前記環状部を封止用金型（６０，６１）に押し当てて前記露出面を密閉した状態で当該封止用金型内に前記封止部材を注入することで、前記露出面を除き前記基板および前記リードフレームを前記封止部材により封止する第３工程と、前記露出面に対して、熱伝導部材（５１，５３）を介在させた状態で放熱板（４０）を取り付ける第４工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記第４工程は、前記露出面に対して、前記熱伝導部材として接着剤（５１）を介在させた状態で、前記放熱板を接着して取り付けることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記第４工程は、前記露出面に対して、前記熱伝導部材として放熱ゲル（５３）を介在させた状態で、前記放熱板を支持部材（２５）を用いて取り付けることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、前記第４工程は、前記露出面に対して、前記熱伝導部材として放熱グリス（５３）を介在させた状態で、前記放熱板を支持部材（２５）を用いて取り付けることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、前記第４工程は、前記露出面に対して前記放熱板を取り付ける際に、前記環状部の内方を囲うように前記封止部材と前記放熱板との双方に密着する環状仕切部（３１）を設けることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、前記環状部の内方には、当該環状部の内縁間を連結する連結部（２３，２４）が形成されることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、前記放熱板と、この放熱板の放熱性を高めるための放熱体（４１）とが締結具（４２）により締結されることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、前記露出面には、前記基板を検査するための検査用電極（１７）が設けられ、前記第４工程は、前記検査用電極が電気的に絶縁された状態で、前記露出面に対して、前記熱伝導部材を介在させた状態で前記放熱板を取り付けることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の半導体装置は、一側面（１１ｂ）に発熱素子（１２）が実装される基板（１１）とこの基板に接続されるリードフレーム（２０）の一部とが封止部材（３０）により封止される半導体装置（１０，１０ａ，１０ｂ）であって、前記リードフレームには、前記基板の他側面（１１ａ）の外縁（１１ｃ）に対して環状に接触可能な環状部（２２）が形成され、前記封止部材により、前記外縁を除く前記他側面が前記環状部の内方から露出面（１６）として露出するように前記基板を前記リードフレームに組み付けて接続した状態で、前記露出面を除き前記基板および前記リードフレームが封止され、前記露出面に対して熱伝導部材（５１，５３）を介在させた状態で放熱板（４０）が取り付けられ、この露出面には、前記基板を検査するための検査用電極（１７）が電気的に絶縁された状態で設けられ、前記環状部の内方を囲うように前記封止部材と前記放熱体との双方に密着する環状仕切部を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の半導体装置において、前記熱伝導部材は接着剤（５１）であって、前記放熱板は、前記露出面に対して、前記接着剤を介在させた状態で接着して取り付けられることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の半導体装置において、前記熱伝導部材は放熱ゲル（５３）であって、前記放熱板は、前記露出面に対して、前記放熱ゲルを介在させた状態で支持部材（２５）を用いて取り付けられることを特徴とする。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項９に記載の半導体装置において、前記熱伝導部材は放熱グリス（５３）であって、前記放熱板は、前記露出面に対して、前記放熱グリスを介在させた状態で支持部材（２５）を用いて取り付けられることを特徴とする。
【００２２】
なお、上記各括弧内の符号は、後述する各実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明では、第１工程により、上記環状部が形成されたリードフレームが用意され、第２工程により、上記露出面が環状部の内方から露出するように基板がリードフレームに組み付けられる。そして、第３工程により、環状部を封止用金型に押し当てて露出面を密閉した状態で当該封止用金型内に封止部材を注入することで、露出面を除き基板およびリードフレームが封止部材により封止される。そして、第４工程により、露出面に対して、熱伝導部材を介在させた状態で放熱板が取り付けられる。
【００２４】
このように、環状部を封止用金型に押し当てて露出面を密閉した状態で当該封止用金型内に封止部材が注入されるので、露出面への封止部材の流出を防止することができる。
したがって、封止用金型を高精度化することなく、封止部材から露出する基板の露出面を用いた放熱経路の放熱性を高めることができる。
【００２５】
請求項２の発明では、第４工程により、露出面に対して、熱伝導部材として接着剤を介在させた状態で、放熱板が接着して取り付けられるので、接着剤を介した放熱経路の構築と露出面に対する放熱板の取り付けとを容易に実施することができる。
【００２６】
請求項３の発明では、第４工程により、露出面に対して、熱伝導部材として放熱ゲルを介在させた状態で、放熱板が支持部材を用いて取り付けられるので、放熱ゲルを介した放熱経路の構築と支持部材を用いた露出面に対する放熱板の取り付けとを容易に実施することができる。
【００２７】
請求項４の発明では、第４工程により、露出面に対して、熱伝導部材として放熱グリスを介在させた状態で、放熱板が支持部材を用いて取り付けられるので、放熱グリスを介した放熱経路の構築と支持部材を用いた露出面に対する放熱板の取り付けとを容易に実施することができる。
【００２８】
請求項５の発明では、第４工程により、露出面に対して放熱板を取り付ける際に、環状部の内方を囲うように封止部材と放熱板との双方に密着する環状仕切部が設けられるので、この環状仕切部と封止部材および放熱板とにより囲まれた空間が密閉される。これにより、この密閉空間内に配置される熱伝導部材を周囲の腐食ガス等から好適に保護することができる。
【００２９】
請求項６の発明では、環状部の内方には、当該環状部の内縁間を連結する連結部が形成されるため、環状部の剛性が増し、環状部をより強い押圧力で封止用金型に押し当てることができるので、露出面への封止部材の流出を確実に防止することができる。また、基板をリードフレームに接着する際の組付け応力を、この連結部が受け、基板の割れを防ぐ事ができる。
【００３０】
請求項７の発明では、放熱板と、この放熱板の放熱性を高めるための放熱体とが締結具により締結されるので、封止部材から露出する基板の露出面を用いた放熱経路の放熱性をさらに高めることができる。
【００３１】
請求項８の発明では、第４工程により、露出面に設けられる検査用電極が電気的に絶縁された状態で当該露出面に対して、熱伝導部材を介在させた状態で放熱板が取り付けられる。これにより、第３工程後であって第４工程前の基板、すなわち、露出面が露出するように封止部材により封止された基板について、検査用電極が封止部材から露出することとなるので、この検査用電極を用いて、封止された基板を好適に検査することができる。また、熱伝導部材を介在させて放熱板が取り付けられた基板についても、放熱板および熱伝導部材を取り除くことで検査用電極が封止部材から露出するので、この露出した検査用電極を用いて好適に検査することができる。
【００３２】
この結果、検査のみに使用するアウターリードを設けて、当該半導体装置の外部に取り出す必要が無くなるので、リード端子設計に余裕をもたせることができる。また、封止部材をレーザーデキャッパや、発煙硝酸等により取り除く手間を省くことができる。さらに、熱伝導部材として放熱ゲルや放熱グリスを用いて放熱経路を構築する場合には、基板や封止部材等を傷つけることなく熱伝導部材や放熱板を取り除けるので、動作確認、検査等を容易に実施することができる。
【００３３】
請求項９の発明では、リードフレームには、基板の他側面の外縁に対して環状に接触可能な環状部が形成され、この環状部の内方から露出面が露出するように基板をリードフレームに組み付けて接続した状態で、この露出面を除き基板およびリードフレームが封止部材により封止される。また、上記露出面に対して熱伝導部材を介在させた状態で放熱板が取り付けられており、当該露出面には、検査用電極が電気的に絶縁された状態で設けられる。
【００３４】
これにより、封止部材により封止された基板であっても、放熱板および熱伝導部材を取り除くことで検査用電極が封止部材から露出するので、この露出した検査用電極を用いて好適に検査することができる。また、封止部材による封止後であって放熱板および熱伝導部材の取り付け前の製造段階での基板であっても、露出面の検査用電極を用いて好適に検査することができる。
特に、環状部の内方を囲うように封止部材と放熱板との双方に密着する環状仕切部が設けられるので、この環状仕切部と封止部材および放熱板とにより囲まれた空間が密閉される。これにより、この密閉空間内に配置される熱伝導部材を周囲の腐食ガス等から好適に保護することができる。
【００３５】
請求項１０の発明では、放熱板は、露出面に対して、接着剤を介在させた状態で接着して取り付けられるため、接着剤を介した放熱経路の構築と露出面に対する放熱板の取り付けとを容易に実施することができる。
【００３６】
請求項１１の発明では、放熱板は、露出面に対して、放熱ゲルを介在させた状態で支持部材を用いて取り付けられるため、放熱ゲルを介した放熱経路の構築と支持部材を用いた露出面に対する放熱板の取り付けとを容易に実施することができる。
【００３７】
請求項１２の発明では、放熱板は、露出面に対して、放熱グリスを介在させた状態で支持部材を用いて取り付けられるため、放熱グリスを介した放熱経路の構築と支持部材を用いた露出面に対する放熱板の取り付けとを容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】モールド樹脂により封止される前のリードフレームの詳細形状を示す説明図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１の半導体装置の製造方法の工程の一部を説明する説明図である。
【図４】図４（Ｅ）〜（Ｈ）は、図１の半導体装置の製造方法の工程の一部を説明する説明図である。
【図５】図５（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態の変形例に係る半導体装置の要部を示す説明図である。
【図６】第２実施形態に係る半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図７】第３実施形態に係る半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
［第１実施形態］
以下、本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る半導体装置１０の構成を概略的に示す断面図である。
図１に示すように、第１実施形態に係る半導体装置１０は、回路基板１１と、この回路基板１１に電気的に接続される複数のリード２１を有するリードフレーム２０の一部とが、封止部材として機能するモールド樹脂３０により封止（モールド）されて構成されている。
【００４１】
特に、回路基板１１の裏側面１１ａの中央部が露出面１６としてモールド樹脂３０から矩形状に露出しており、この露出面１６に対して、回路基板１１からの熱を放熱する放熱経路を構成する略平板状の放熱板４０が、その凸部４０ａにて熱伝導部材として接着剤５１を介在させた状態で接着して取り付けられる。この放熱板４０には、この放熱板４０の放熱性を高めるための放熱体４１が、締結具として例えばボルト４２を用いて締結されることで熱的に接続されており、この放熱体４１は、表面積を大きくするために複数の凹部が表面に形成されている。なお、本実施形態では、接着剤５１として、例えば、シリコーン接着剤が採用されている。
【００４２】
回路基板１１は、アルミナ等からなるセラミック層が複数層積層されて構成されるセラミック積層基板である。この回路基板１１の表側面１１ｂには、ＩＣチップ１２等の発熱素子やコンデンサ１３等の各種電子部品が実装（搭載）されており、Ａｕ（金）線等のボンディングワイヤ１４を介して表側面１１ｂ上の所定の配線パターンにそれぞれ接続されている。このように構成される回路基板１１は、対応する各リード２１に対してＡｌ（アルミニウム）線等のボンディングワイヤ１５を介してそれぞれ電気的に接続されている。また、回路基板１１の裏側面１１ａには、放熱板４０等との絶縁を保つため、またキズ等から守るための絶縁保護膜が形成されている。なお、裏側面１１ａおよび表側面１１ｂは、特許請求の範囲に記載の「他側面」および「一側面」の一例に相当し得る。
【００４３】
図２は、モールド樹脂３０により封止される前のリードフレーム２０の詳細形状を示す説明図であり、この図２から分かるように、リードフレーム２０には、回路基板１１に電気的に接続される複数のリード２１とともに、回路基板１１の裏側面１１ａの外縁１１ｃに対して環状に接触可能な環状部２２が矩形状の開口を有するように形成されている。このように構成されるリードフレーム２０には、外縁１１ｃを除く裏側面１１ａが環状部２２の内方から上述した露出面１６として露出するように、ポリアミド等の接着剤５２を介して回路基板１１が組み付けられる。すなわち、リードフレーム２０の環状部２２は、回路基板１１を裏側面１１ａから支持するブラケットとして機能することとなる。
【００４４】
モールド樹脂３０は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂から構成されており、リードフレーム２０の環状部２２と回路基板１１の露出面１６とが矩形状に露出するように、回路基板１１とリードフレーム２０の一部とを封止している。
【００４５】
モールド樹脂３０と放熱板４０との間には、環状部２２の内方、すなわち、露出面１６を囲うようにモールド樹脂３０と放熱板４０との双方に密着する環状仕切部３１が設けられている。この環状仕切部３１は、例えば、エポキシ樹脂、ポリアミド、Ｏリング等からなり、当該環状仕切部３１とモールド樹脂３０および放熱板４０とにより囲まれた空間を密閉することで、この密閉空間内に配置される接着剤５１等を周囲の腐食ガス等から好適に保護するように機能する。
【００４６】
次に、本実施形態に係る半導体装置１０の製造方法の工程を、図２〜図４を用いて詳細に説明する。図３（Ａ）〜（Ｄ）および図４（Ｅ）〜（Ｈ）は、本実施形態における半導体装置１０の製造方法の工程を示す説明図である。
まず、図２に示す環状部２２および各リード２１が形成されたリードフレーム２０を形成して用意する。なお、図２に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第１工程」の一例に相当し得る。
【００４７】
次に、図３（Ａ）に示すように、アルミナ等からなるセラミック層を複数層積層したセラミック積層基板として回路基板１１を成形する。続いて、この回路基板１１の表側面１１ｂの所定の位置に部品を搭載するための部品接着剤を印刷法等により塗布した後、この部品接着剤を介してＩＣチップ１２やコンデンサ１３等の電子部品を組み付け、部品接着剤を硬化させる。
【００４８】
次に、図３（Ｂ）に示すように、表側面１１ｂに固定したＩＣチップ１２やコンデンサ１３等の電子部品と表側面１１ｂ上の所定の配線パターンとを、ボンディングワイヤ１４を介してそれぞれ電気的に接続する。
【００４９】
続いて、図３（Ｃ）に示すように、裏側面１１ａの外縁１１ｃ等にリードフレーム２０を接着固定等するための接着剤５２が塗布される。そして、図３（Ｄ）に示すように、回路基板１１を、その外縁１１ｃを除く裏側面１１ａが環状部２２の内方から上述した露出面１６として露出するように、リードフレーム２０の環状部２２に接着剤５２を介して組み付ける。
【００５０】
次に、図４（Ｅ）に示すように、回路基板１１の表側面１１ｂ上の所定の配線パターンと対応するリード２１とを、ボンディングワイヤ１５を介してそれぞれ電気的に接続する。なお、図３（Ｄ）および図４（Ｅ）に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第２工程」の一例に相当し得る。
【００５１】
次に、上述のように組み付けられた回路基板１１およびリードフレーム２０を上型６０ａおよび下型６０ｂから構成されるモールド成形型６０内の所定の位置に配置する。続いて、図４（Ｆ）に示すように、リードフレーム２０の環状部２２がモールド成形型６０の下型６０ｂの壁面６１に押し付けられるように図略の押圧用ピン等で押圧することで、露出面１６が露出する空間が密閉空間Ｓとして密閉される。そして、このように密閉空間Ｓが密閉された状態で、モールド樹脂３０を構成する封止用材料をモールド成形型６０内に注入する。これにより、図４（Ｇ）に示すように、回路基板１１およびリードフレーム２０の一部とが、露出面１６および環状部２２を露出させるように、モールド樹脂３０により封止（モールド）される。なお、図４（Ｆ）および図４（Ｇ）に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第３工程」の一例に相当し、モールド成形型６０は、特許請求の範囲に記載の「封止用金型」の一例に相当し得る。
【００５２】
そして、図４（Ｈ）に示すように、放熱板４０の凸部４０ａをモールド樹脂３０から露出する露出面１６に接着剤５１を介在させた状態で接着して取り付ける。続いて、モールド樹脂３０と放熱板４０との間であって露出面１６を囲うように、モールド樹脂３０と放熱板４０との双方に密着する環状仕切部３１を環状に形成する。なお、図４（Ｈ）に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第４工程」の一例に相当し得る。
【００５３】
このように接着剤５１を介在させて露出面１６に取り付けられた放熱板４０に対して、放熱体４１をボルト４２を用いて締結することで、図１に示す半導体装置１０が完成する。なお、放熱体４１を組み付けることなく、接着剤５１を介在させて放熱板４０を取り付けた状態で半導体装置の完成としてもよい。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体装置１０の製造方法では、図２に示す工程により、環状部２２が形成されたリードフレーム２０が用意され、図３（Ｄ）および図４（Ｅ）に示す工程により、露出面１６が環状部２２の内方から露出するように回路基板１１がリードフレーム２０に組み付けられるとともに、これら回路基板１１およびリードフレーム２０が接続される。そして、図４（Ｆ）および図４（Ｇ）に示す工程により、環状部２２をモールド成形型６０の壁面６１に押し当てて露出面１６を密閉した状態で当該モールド成形型６０内に封止用材料を注入することで、露出面１６を除き回路基板１１およびリードフレーム２０がモールド樹脂３０により封止される。そして、図４（Ｈ）に示す工程により、露出面１６に対して、接着剤５１を介在させた状態で放熱板４０が取り付けられる。
【００５５】
このように、環状部２２をモールド成形型６０の壁面６１に押し当てて露出面１６を密閉した状態で当該モールド成形型６０内に封止用材料が注入されるので、露出面１６への封止用材料の流出を防止することができる。
したがって、モールド成形型６０を高精度化することなく、モールド樹脂３０から露出する回路基板１１の露出面１６を用いた放熱経路の放熱性を高めることができる。
また、上述のようにモールド樹脂３０により封止されることから、基板裏面の保護樹脂の平面度が低い場合でもモールド樹脂３０の回り込みが防止されるだけでなく、回路基板１１をモールド成形型６０の壁面６１に直接押しつけることもないので、保護樹脂や基板裏面に印刷されているパターンが損傷を受けることをなくすことができる。
【００５６】
特に、露出面１６に対して、熱伝導部材として接着剤５１を介在させた状態で、放熱板４０が接着して取り付けられるので、接着剤５１を介した放熱経路の構築と露出面１６に対する放熱板４０の取り付けとを容易に実施することができる。
【００５７】
また、露出面１６に対して放熱板４０を取り付ける際に、環状部２２の内方を囲うようにモールド樹脂３０と放熱板４０との双方に密着する環状仕切部３１が設けられるので、この環状仕切部３１とモールド樹脂３０および放熱板４０とにより囲まれた空間が密閉される。これにより、この密閉空間内に配置される接着剤５１（熱伝導部材）を周囲の腐食ガス等から好適に保護することができる。
【００５８】
さらに、放熱板４０と、この放熱板４０の放熱性を高めるための放熱体４１とがボルト４２により締結されているので、モールド樹脂３０から露出する回路基板１１の露出面１６を用いた放熱経路の放熱性をさらに高めることができる。
【００５９】
図５（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態の変形例に係る半導体装置の要部を示す説明図である。
第１実施形態の変形例として、環状部２２の内方には、当該環状部２２の内縁間を連結する補強用の連結部が形成されてもよい。この連結部としては、例えば、図５（Ａ）に示すように、１つの連結部２３が環状部２２の内縁間を連結するように設けられてもよいし、図５（Ｂ）に示すように、十字状の連結部２４が環状部２２の内縁間を複数箇所連結するように設けられてもよい。
これにより、環状部２２の剛性が増し、環状部２２をより強い押圧力でモールド成形型６０に押し当てることができるので、露出面１６への封止用材料の流出を確実に防止することができる。また、回路基板１１をリードフレーム等に接着する際の組付け応力を、この連結部２３，２４が受け、回路基板１１の割れを防ぐ事ができる。
【００６０】
［第２実施形態］
次に、本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法を具現化した第２実施形態について、図面を参照して説明する。図６は、第２実施形態に係る半導体装置１０ａの構成を概略的に示す断面図である。
本第２実施形態に係る半導体装置１０ａでは、露出面１６に、回路基板１１を検査するための検査用電極１７が設けられる点が、上記第１実施形態に係る半導体装置と異なる。
【００６１】
一般にモールド樹脂３０等の封止部材により封止された回路基板を検査するためには、当該封止部材から露出するリード等を検査用の電極として使用する必要がある。しかしながら、専用の検査用電極を封止部材から露出させると、通常使用されない電極（リード）が設けられることとなり、当該半導体装置の小型化等を妨げる要因となってしまう。
【００６２】
そこで、本実施形態では、図６に示すように、露出面１６には、回路基板１１を検査するための検査用電極１７が設けられており、この検査用電極１７は、放熱板４０から絶縁するための絶縁シート１８により覆われている。そして、検査用電極１７を絶縁シート１８により絶縁した状態の露出面１６に対して、接着剤５１を介在させた状態で放熱板４０が取り付けられる。
【００６３】
これにより、第３工程後であって第４工程前の回路基板１１、すなわち、露出面１６が露出するようにモールド樹脂３０により封止された回路基板１１について、絶縁シート１８を除去することで、検査用電極１７がモールド樹脂３０から露出することとなるので、この検査用電極１７を用いて、封止された回路基板１１を好適に検査することができる。また、接着剤５１を介在させて放熱板４０が取り付けられた回路基板１１についても、放熱板４０および接着剤５１を取り除き絶縁シート１８を除去することで検査用電極１７がモールド樹脂３０から露出するので、この露出した検査用電極１７を用いて好適に検査することができる。
【００６４】
この結果、検査のみに使用するアウターリードを設けて、当該半導体装置１０の外部に取り出す必要が無くなるので、リード端子設計に余裕をもたせることができる。また、モールド樹脂３０をレーザーデキャッパや、発煙硝酸等により取り除く手間を省くことができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、接着剤５１が導電性を有することを前提に検査用電極１７を絶縁シート１８により覆っているが、導電性を持たない接着剤（熱伝導部材）を使用する場合には、この接着剤が絶縁機能を有することとなるので、絶縁シート１８を廃止して、露出面１６に対して、そのまま接着剤を介在させた状態で放熱板４０を取り付けることもできる。
【００６６】
本第２実施形態の検査用電極１７等の特徴的構成は、上記第１実施形態に係る変形例や後述する他の実施形態等に適用されてもよい。
【００６７】
［第３実施形態］
次に、本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法を具現化した第３実施形態について、図面を参照して説明する。図７は、第３実施形態に係る半導体装置１０ｂの構成を概略的に示す断面図である。
本第３実施形態に係る半導体装置１０ｂでは、熱伝導部材として、接着剤５１に代えて放熱ゲル５３を採用するとともに、ブラケット２５を新たに採用する点が、上記第１実施形態に係る半導体装置と異なる。
【００６８】
具体的には、図７に示すように、各ブラケット２５は、その一部が回路基板１１やリードフレーム２０とともにモールド樹脂３０によりそれぞれ封止され、残部がモールド樹脂３０の下端から放熱板４０に対して取付可能にそれぞれ延出している。そして、各ブラケット２５の延出部をボルト４３等により放熱板４０に締結することで、露出面１６と凸部４０ａとが対向するように固定される。このため、露出面１６と凸部４０ａとの間に放熱ゲル５３を介在させることで、露出面１６に対して、放熱板４０が、その凸部４０ａにて熱伝導部材として放熱ゲル５３を介在させた状態で各ブラケット２５を用いて取り付けられることとなる。
【００６９】
このように、露出面１６に対して、熱伝導部材として放熱ゲル５３を介在させた状態で、放熱板４０がブラケット２５を用いて取り付けられるので、放熱ゲル５３を介した放熱経路の構築とブラケット２５を用いた露出面１６に対する放熱板４０の取り付けとを容易に実施することができる。なお、ブラケット２５は、特許請求の範囲に記載の「支持部材」の一例に相当し得る。
【００７０】
また、上記第３実施形態の変形例として、放熱ゲル５３に代えて、放熱グリス５３を採用してもよい。このようにしても、露出面１６に対して、熱伝導部材として放熱グリス５３を介在させた状態で、放熱板４０がブラケット２５を用いて取り付けられるので、放熱グリス５３を介した放熱経路の構築とブラケット２５を用いた露出面１６に対する放熱板４０の取り付けとを容易に実施することができる。
【００７１】
本第３実施形態の放熱ゲルや放熱グリス等の熱伝導部材を用いた特徴的構成は、上記第１実施形態に係る変形例や他の実施形態等に適用されてもよい。
特に、第２実施形態のように、露出面１６に回路基板１１を検査するための検査用電極１７を設ける構成では、回路基板１１やモールド樹脂３０等を傷つけることなく熱伝導部材（放熱ゲルや放熱グリス）や放熱板４０を取り除けるので、動作確認、検査等を容易に実施することができる。
【００７２】
なお、本発明は上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（１）放熱板４０とモールド樹脂３０から露出する露出面１６との間に介在する熱伝導部材としては、接着剤５１や放熱ゲル５３、放熱グリス５３を採用することに限らず、放熱板４０と露出面１６との放熱経路を構成可能な部材を採用してもよい。この場合、放熱ゲル５３や放熱グリス５３のように接着力を有しない熱伝導部材を採用する場合には、上述したブラケット２５などの支持部材を用いることで、露出面１６に対して、当該熱伝導部材を介在させた状態で、放熱板４０を取り付けることができる。
【００７３】
（２）モールド樹脂３０から露出する露出面１６は、矩形状に露出することに限らず、例えば、円形状に露出してもよい。この場合、リードフレーム２０の環状部２２は、露出すべき露出面１６の形状に応じて形成することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０，１０ａ，１０ｂ…半導体装置
１１…回路基板（基板）
１１ａ…裏側面（他側面）
１１ｂ…表側面（一側面）
１１ｃ…外縁
１２…ＩＣチップ（発熱素子）
１６…露出面
１７…検査用電極
２０…リードフレーム
２１…リード
２２…環状部
２３，２４…連結部
２５…ブラケット（支持部材）
３０…モールド樹脂（封止部材）
３１…環状仕切部
４０…放熱板
４１…放熱体
４２…ボルト（締結具）
５１…接着剤（熱伝導部材）
５３…放熱ゲル，放熱グリス（熱伝導部材）
６０…モールド成形型（封止用金型）
【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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