(57)【要約】【課題】放熱性能のよいパッケージを有する半導体装置および半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】実施形態の半導体装置は、第１半導体チップと、前記第１半導体チップの一方の面に設けられ、前記第１半導体チップに接続された放熱部材と、前記第１半導体チップおよび前記放熱部材を封止する封止樹脂と、を備える。前記放熱部材は、交絡された金属繊維と熱硬化性樹脂とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１半導体チップと、
前記第１半導体チップの一方の面に設けられ、前記第１半導体チップに接続された放熱部材と、
前記第１半導体チップおよび前記放熱部材を封止する封止樹脂と、
を備え、
前記放熱部材は、交絡された金属繊維と熱硬化性樹脂とを含む半導体装置。
【請求項２】
前記放熱部材は、前記第１半導体チップの２つの面のうち、ボンディングワイヤが接続された第１面に設けられた請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１半導体チップと前記放熱部材との間の距離を確保するスペーサをさらに備え、
前記スペーサは、前記第１半導体チップとは相違する第２半導体チップを含む請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１半導体チップと前記放熱部材との間の距離を確保するスペーサをさらに備え、
前記スペーサは、前記金属繊維と前記熱硬化性樹脂とを含む請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体チップと、
前記半導体チップを載置するダイパッドと、
前記半導体チップと電気的に接続された接続端子と、
を備え、
前記ダイパッドおよび前記接続端子は、交絡された金属繊維と熱硬化性樹脂とを含む金属繊維層を少なくとも一部に含む半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップを封止する絶縁性の封止樹脂をさらに備え、
前記前記金属繊維層は、前記封止樹脂と前記ダイパッドとの間、および前記封止樹脂と前記接続端子との間に設けられた請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
半導体チップと、
前記半導体チップと外部回路とを電気的に接続する配線部材と、
前記半導体チップ、前記接続端子および前記配線部材の少なくとも一部を封止する封止樹脂と、
を備え、
前記配線部材は、交絡された金属繊維と熱硬化性樹脂とを含む半導体装置。
【請求項８】
前記配線部材は、一端で前記半導体チップに接続され、他端で前記外部回路に電気的に接続し得る接続端子に接続された請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】
リードフレームを用意し、
あらかじめ接合部材が貼付された半導体チップを前記リードフレームに載置し、
前記半導体チップが載置された前記リードフレームを加熱し、
前記接合部材は、交絡された金属繊維と熱硬化性樹脂とを含み、
前記リードフレームを加熱する温度は、前記熱硬化性樹脂の硬化温度にもとづいて設定された半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の機能や性能の向上は著しく、出力の大電流化や高電圧化等も進展している。そのため、半導体装置の熱的損失も大きくなる傾向にある。このような半導体装置では、そのパッケージの放熱性能も向上させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１２１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、放熱性能のよいパッケージを有する半導体装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体装置は、第１半導体チップと、前記第１半導体チップの一方の面に設けられ、前記第１半導体チップに接続された放熱部材と、前記第１半導体チップおよび前記放熱部材を封止する封止樹脂と、を備える。前記放熱部材は、交絡された金属繊維と熱硬化性樹脂とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施形態に係る半導体装置を例示する底面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ線における断面図である。
【図２】比較例の半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１の実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る半導体装置を例示する、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｅ）は、図４の半導体装置の製造フローの概略を表す、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図６】第２の実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｅ）は、図６の半導体装置の製造フローの概略を表す、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｄ）は、比較例の半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｇ）は、図８（ｂ）の半導体装置の製造フローの概略を表す、図１（ａ）の、ＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｆ）は、図８（ｄ）の半導体装置の製造フローの概略を表す、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第３の実施形態に係る半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。図１１（ｂ）は、比較例の半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、第３の実施形態の変形例に係る半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における部分断面図である。図１２（ｂ）は、比較例の半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における部分断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、第４の実施形態に係る半導体装置を例示する底面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＢＢ線における断面図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）のＢＢ線における断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、比較例の半導体装置を例示する底面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＣＣ線における断面図である。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）のＣＣ線における断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、第４の実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する正面図である。図１５（ｂ）は、第４の実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する側面図である。
【図１６】図１６（ａ）は、第５の実施形態に係る半導体装置を例示する平面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＤＤ線における断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、第５の実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する斜視図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＥＥ線における断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、第５の実施形態の他の変形例に係る半導体装置を例示する底面図である。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＦＦ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本実施形態に係る半導体装置を例示する底面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ線における断面図である。
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、本実施形態の半導体装置１０は、半導体チップ１１と、ヒートスプレッダ１２と、封止樹脂１８と、を備える。半導体装置１０は、ダミーチップ１３と、接合部材１４と、基板１５と、ボンディングワイヤ１６と、接続端子１７と、をさらに備える。この例の半導体装置１０は、ヒートスプレッダ付きのＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージである。ヒートスプレッダ付きのパッケージとしては、ＢＧＡに限らず、ＬＧＡ（Land Grid Array）や、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＱＦＮ（Quad For Non-lead package）、ＤＦＮ（Dual For Non-lead package）等にも適用することが可能である。
【０００９】
以下では、Ｘ軸およびＸ軸に直交するＹ軸を含む平面は、半導体チップ１１の第１面１１ａにほぼ平行であるものとする。Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸に直交する。たとえば、以下示される断面図では、Ｚ軸の正方向は図中の上方である。
【００１０】
ヒートスプレッダ１２は、ダミーチップ１３を介して半導体チップ１１の第１面１１ａの側に、第１面１１ａにほぼ平行となるように設けられている。第１面１１ａは、半導体チップ１１の一方の面であり、ボンディングワイヤ１６の一端を接続する接続パッドが設けられている面である。
【００１１】
ダミーチップ１３は、何ら機能を有さない、たとえば、シリコン（Ｓｉ）等で形成されたチップである。ダミーチップ１３は、第１面１１ａと平行となるように設けられている。ＸＹ平面視において、ダミーチップ１３の面積は、半導体チップ１１の面積よりも小さく設定されており、その外周は、第１面１１ａの外周に含まれている。半導体チップ１１の接続パッドは、ダミーチップ１３の外周の外側を取り巻くように設けられている。
【００１２】
ダミーチップ１３は、接着部材１３ａを用いて、半導体チップ１１の第１面１１ａに接続されている。ダミーチップ１３は、第１面１１ａに接続されたボンディングワイヤ１６を、Ｚ軸の正方向に凸となるようにループ状に成形させた場合に、ボンディングワイヤ１６のループ状の部分がヒートスプレッダ１２に接触しないように、半導体チップ１１とヒートスプレッダ１２との間の距離をとるために設けられたスペーサである。
【００１３】
半導体チップ１１とヒートスプレッダ１２との間には、ダミーチップ１３に代えて、半導体チップ１１とは異なる機能を有する半導体チップを設けてもよい。
【００１４】
ヒートスプレッダ１２は、たとえば、半導体チップ１１の面積以上の面積を有するほぼ方形のシート部材である。ＸＹ平面視において、ヒートスプレッダ１２の面積は、たとえば半導体チップ１１の面積よりも大きく、ＸＹ平面視では、ヒートスプレッダ１２の外周は、半導体チップ１１の外周をすべて含んでいる。
【００１５】
ヒートスプレッダ１２は、銅（Ｃｕ）またはＣｕ合金を含む金属繊維と熱硬化性樹脂とを含む金属繊維シート（以下、単に金属繊維シートともいう）からなる。金属繊維は、たとえば繊維径が１μｍ〜２０μｍ程度、繊維長が１ｍｍ〜１０ｍｍ程度等の高いアスペクト比を有する金属材料が交絡されている。交絡とは、金属繊維が互いに絡まっている状態を表す。金属繊維は、低熱抵抗や高導電率の観点からは、Ｃｕの含有率は１００％が好ましいが、Ｃｕの含有率は１００％未満であってもよい。
【００１６】
熱硬化性樹脂は、金属繊維に含浸されている。熱硬化性樹脂は、たとえば熱硬化性の接着剤であり、好ましくは、導電性を有する。熱硬化性接着剤の場合には、ゴム成分として、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）等の合成ゴムや天然ゴムを用いることができる。バインダ樹脂として、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等を用いることができる。エポキシ樹脂の場合には、硬化温度として１００℃程度〜１６０℃程度とすることができる。また、各種金属粉等を導電性フィラーとして用いることによって、導電性を高めることができる。
【００１７】
ヒートスプレッダ１２は、熱硬化性樹脂が含侵された金属繊維を交絡させた金属繊維シートであり、後に詳述するように、金属繊維シートを、所定の形状および大きさに切り出すことによって、形成される。
【００１８】
このように、ヒートスプレッダ１２は熱硬化性樹脂を含んでいる。そのため、ダミーチップ１３上にヒートスプレッダ１２を載置した後、加熱することによって、ヒートスプレッダ１２はダミーチップ１３と接続されることができる。
【００１９】
半導体チップ１１は、接合部材１４を介して、基板１５上に接続されている。接合部材１４は、たとえば銀（Ａｇ）ペーストである。第１面１１ａ上に設けられている接続パッドは、ボンディングワイヤ１６を介して、基板１５上の接続パッドと電気的に接続されている。基板１５上の接続パッドは、基板１５上および基板１５内に設けられた配線によって、接続端子１７に電気的に接続されている。接続端子１７は、たとえばハンダボールである。
【００２０】
半導体装置１０は、半導体チップ１１を含む内部構造を外部環境から保護するために封止樹脂１８によって封止されている。この例では、基板１５の側面、下面および接続端子１７を除いて、封止樹脂１８は、全体を封止している。
【００２１】
本実施形態の半導体装置１０の効果について、比較例の半導体装置と比較しつつ説明する。
図２は、比較例の半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
図２に示すように、比較例の半導体装置１１０は、半導体チップ１１と、ヒートスプレッダ１１２と、封止樹脂１８と、を有している。ヒートスプレッダ１１２は、バルクのＣｕまたはＣｕ合金からなるシート材である。比較例の場合には、ヒートスプレッダ１１２は、ダミーチップ１３を介して、半導体チップ１１上に接続されている。ヒートスプレッダ１１２は、接着部材１３ｂを介して、ダミーチップ１３と接続される。ダミーチップ１３は、接着部材１３ａを介して、半導体チップ１１と接続される。つまり、ダミーチップ１３は、その両面に接着部材１３ａ，１３ｂを塗布する必要がある。たとえば接着のために、接着テープを用いる場合には、ダミーチップ１３の両面にあらかじめ接着テープを貼付する。
【００２２】
また、比較例の場合には、封止樹脂１８を充てんする場合に、ヒートスプレッダ１１２は、封止樹脂１８と十分に密着させる必要がある。そのため、ヒートスプレッダ１１２は、たとえば、あらかじめその各面に対して、粗化処理を施す必要がある。
【００２３】
これに対して、本実施形態の半導体装置１０では、ヒートスプレッダ１２は、交絡された金属繊維を含むので、ヒートスプレッダ１２の各面には、交絡された金属繊維によって実質的に粗面化されている。そのため、封止樹脂１８との接続面積が広くなり、密着性が向上する。半導体装置１０を装置等に実装する場合の熱ストレスによって、ヒートスプレッダ１２と封止樹脂１８が剥離することが抑制されるので、耐環境性等の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
さらに、本実施形態の半導体装置１０では、ヒートスプレッダ１２の封止樹脂１８との接続面は、実質的に粗面化されており、封止樹脂との接続面積が増大するので、熱抵抗が低減して、放熱性能が向上する。
【００２５】
また、本実施形態の半導体装置１０では、ヒートスプレッダ１２は、熱硬化性樹脂を含んでいるので、接着部材を別に設けることなく、熱処理を加えることによって、ダミーチップ１３と接続することができる。したがって、接着剤や接着テープの削減が可能になるとともに、ダミーチップ１３の両面に接着剤を塗布する工程の一部を削減することが可能になる。
【００２６】
（変形例）
ヒートスプレッダは、任意の形状や厚さとすることができるので、必要な放熱性能に応じて、ヒートスプレッダを設計することができる。また、ヒートスプレッダの構成を変更することによって、さらなる部材の削減を可能にする。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、本変形例を例示する、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
上述の実施形態の構成は、ヒートスプレッダ付きのＱＦＮやＤＦＮ、ＱＦＰ、ＳＯＰ等にも適用することができる。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、ＱＦＮ（またはＤＦＮ）に適用した例である。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、半導体装置１０ａは、半導体チップ１１と、ヒートスプレッダ１２と、を備える。半導体チップ１１とヒートスプレッダ１２との間には、ダミーチップ１３が設けられ、半導体チップ１１とダミーチップ１３とは、接着テープ等の接着部材１３ａによって接続されている。ヒートスプレッダ１２は、ヒートスプレッダ１２に含浸された熱硬化性樹脂によって、ダミーチップ１３に接続されている。この例では、半導体チップ１１の第１面１１ａの反対側の面は、たとえばＡｇペースト等の接合部材１４を介して、ダイパッド１５ａに接続されている。半導体チップ１１上の電極パッドは、ボンディングワイヤ１６を介して、フラットリードである接続端子１７ａに電気的に接続されている。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、ダミーチップ１３は、ヒートスプレッダ１２ｂと置き換られてもよい。すなわち、半導体装置１０ｂは、半導体チップ１１と、ヒートスプレッダ１２，１２ｂと、を備える。ヒートスプレッダ１２ｂは、半導体チップ１１とヒートスプレッダ１２との間に設けられている。ヒートスプレッダ１２ｂは、半導体チップ１１とヒートスプレッダ１２との間のＺ軸方向の距離をとって、ボンディングワイヤ１６がヒートスプレッダ１２に接触しないようにするスペーサとして機能する。ヒートスプレッダ１２，１２ｂは、いずれも金属繊維シートからなる。金属繊維シートは熱硬化性樹脂を含んでいる。したがって、ダミーシリコンと置き換えたヒートスプレッダ１２ｂは、半導体チップ１１の第１面１１ａと、接着テープ等を用いることなく、加熱処理を行うことよって行うことができる。
【００２９】
また、ヒートスプレッダ１２ｂは、Ｃｕ等の金属繊維を含むので、シリコン（Ｓｉ）等のダミーチップ１３に比べて熱伝導率が高く、半導体チップ１１からヒートスプレッダ１２までの熱抵抗が低減され、放熱性能はさらに向上する。
【００３０】
図３（ｃ）に示すように、半導体装置１０ｃでは、ダミーチップ等を設けず、半導体チップ１１上に直接、ヒートスプレッダ１２ｃが接続されている。ヒートスプレッダ１２ｃのＸＹ平面に平行な面の外周は、半導体チップ１１の第１面１１ａの外周に含まれるように設定されている。より具体的にはヒートスプレッダ１２ｃの外周は、第１面１１ａ上に配置された接続パッドよりも内側に接続される。ヒートスプレッダ１２のＸＹ平面に平行な面の面積は、半導体チップ１１の面積よりも小さく設定されている。
【００３１】
金属繊維シートからなるヒートスプレッダは、その厚さを任意に設定することができる。そのため、この変形例のように、ヒートスプレッダ１２ｃの厚さを、上述の実施形態や変形例のヒートスプレッダおよびダミーチップの合計厚さ程度とすることができる。したがって、ヒートスプレッダ１２ｃは、ボンディングワイヤ１６と接触することを回避することができる。
【００３２】
このようにして、変形例では、比較例の場合に比べて構成要素の数を低減することが可能になる。この変形例のようの、ヒートスプレッダ１２ｃの厚さを厚くすることによって、ヒートスプレッダ１２ｃの熱抵抗を低減させて、パッケージの放熱性能を向上させることもできる。
【００３３】
上述では、半導体チップ１１とダイパッド１５ａとの接続に、Ａｇペースト等の接合部材を、ヒートスプレッダに用いた金属繊維シートと置き換えてもよい。
【００３４】
（第２の実施形態）
半導体チップをダイパッドに接続する場合に、半導体チップとダイパッドとの間にＡｇペースト等の接合部材を用いる代わりに、熱硬化性樹脂が含侵された金属繊維シートを用いることによって、放熱性能を向上させることができる。
【００３５】
図４は、本実施形態に係る半導体装置を例示する、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
図４に示すように、本実施形態の半導体装置２１０は、半導体チップ１１と、接合部材２１４と、ダイパッド１５ａと、を備える。接合部材２１４は、半導体チップ１１とダイパッド１５ａとの間に設けられている。半導体チップ１１は、裏面（第２面）１１ｂで、接合部材２１４を介して、ダイパッド１５ａに接続されている。
【００３６】
接合部材２１４は、金属繊維シートを含む。金属繊維シートは、熱硬化性樹脂が含浸されている。金属繊維シートは、上述した他の実施形態やその変形例のヒートスプレッダと同様に構成されている。すなわち、金属繊維シートは、ＣｕまたはＣｕ合金を含む交絡された金属の繊維を含み、熱硬化性樹脂が含浸されている。
【００３７】
接合部材２１４は、Ｃｕ等の高熱伝導金属材料を用いた金属繊維を交絡された状態で含むので、熱伝導率が高く、したがって半導体装置２１０の熱抵抗を小さくすることができる。金属繊維シートは、鉛（Ｐｂ）を含まないので、半導体装置２１０は、Ｐｂフリーのパッケージとすることができる。接合部材２１４の熱硬化性樹脂は、比較的低温で硬化させることができるので、半導体装置２１０の製造時の熱ストレスを軽減することができ、半導体装置２１０の耐環境性を向上させることができる。
【００３８】
図５（ａ）〜図５（ｅ）は、図４の半導体装置の製造工程を例示する断面図である。
図５（ａ）に示すように、リードフレーム１５ＬＦが用意される。リードフレーム１５ＬＦは、ダイパッド１５ａとなる部分と接続端子１７ａとなる部分を含んでいる。
【００３９】
図５（ｂ）に示すように、半導体チップ１１および接合部材２１４は、金属繊維シート２１４ＳＨ上に貼付された半導体ウェハ１１ＷＦから個片化される。たとえば、金属繊維シート２１４ＳＨ上に半導体ウェハ１１ＷＦが載置され、半導体ウェハ１１ＷＦの側から加熱される。これによって、金属繊維シート２１４ＳＨは、半導体ウェハ１１ＷＦと接続される。その後、半導体チップ１１は、接合部材２１４が裏面に貼付された状態で切り出され個片化される。
【００４０】
個片化された半導体チップ１１および接合部材２１４は、リードフレーム１５ＬＦのダイパッドとなる部分に載置される。
【００４１】
たとえば、接合部材２１４の厚さは１００μｍ程度とされるが、金属繊維シート２１４ＳＨおよび接合部材２１４の厚さは、これに限定されることなく、パッケージの放熱性能に応じて設定される。
【００４２】
図５（ｃ）に示すように、リードフレーム１５ＬＦ側から、熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱して、熱硬化性樹脂を硬化させることによって、半導体チップ１１をリードフレーム１５ＬＦのダイパッド部分に接続する。
【００４３】
図５（ｄ）に示すように、半導体チップ１１上の接続パッドをボンディングワイヤ１６を介して、リードフレーム１５ＬＦの接続端子となる部分に接続する。
【００４４】
図５（ｅ）に示すように、トランスファモールド等によって、封止樹脂を充てんし、リードフレーム１５ＬＦを切断する。
【００４５】
図６は、本変形例に係る半導体装置を例示する、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
上述した他の実施形態の場合に説明したように、熱硬化性樹脂を含侵した金属繊維シートは、厚さを任意に設定することができる。第２の実施形態において、金属繊維シートを切り出して形成された接合部材の厚さを厚くすることによって、熱抵抗をさらに低減することができる。
【００４６】
図６に示すように、半導体装置２１０ａは、接合部材２１４ａを備える。接合部材２１４ａは、半導体チップ１１とダイパッド１５ａとの間に設けられている。接合部材２１４ａは、十分な厚さを有する金属繊維シートから切り出されて用いられる。接合部材２１４ａの厚さは、たとえば、半導体チップ１１の厚さよりも厚い。接合部材２１４ａ厚さを十分厚くすることによって、所望の低熱抵抗（過渡熱抵抗）を実現することができる。たとえば、接合部材２１４ａの厚さは、５００μｍ程度とすることができる。
【００４７】
また、接合部材２１４ａのＸＹ平面に平行な面の面積も、任意に設定することができる。この例では、接合部材２１４ａの面積は、半導体チップ１１の面積よりも大きく設定されている。したがって、接合部材２１４ａの熱抵抗を低減することができ、半導体装置２１０ａの放熱性能をより向上させることができる。
【００４８】
図７（ａ）〜図７（ｅ）は、図６の半導体装置の製造工程を例示する断面図である。
図７（ａ）に示すように、リードフレーム１５ＬＦが用意される。このリードフレーム１５ＬＦは、第２の実施形態の場合のリードフレーム１５ＬＦと同じでもよい。
【００４９】
図７（ｂ）に示すように、切り出された接合部材２１４ａは、リードフレーム１５ＬＦのダイパッド部分に載置される。接合部材２１４ａおよびリードフレーム１５ＬＦは、加熱により、接合部材２１４ａとリードフレーム１５ＬＦとを仮接続する。仮接続とは、次工程以降で接合部材２１４ａとリードフレーム１５ＬＦとを接続するために、一時的に固定することをいう。
【００５０】
ここで、図７（ｂ）の右図に示すように、接合部材２１４ａは、熱硬化性樹脂を含侵された金属繊維シート２１４ａＳＨから所定の形状に切り出される。金属繊維シート２１４ａＳＨは、たとえば、第２の実施形態の場合の５倍程度の厚さ（５００μｍ）とされる。ＸＹ平面に平行な面の面積は、半導体チップ１１の面積よりも大きく設定されている。
【００５１】
図７（ｃ）に示すように、接合部材２１４ａ上に半導体チップ１１を載置し、加熱により、半導体チップ１１、接合部材２１４ａ、およびリードフレーム１５ＬＦをそれぞれ相互に接続する。
【００５２】
図７（ｄ）に示すように、半導体チップ１１と接続端子１７ａとをボンディングワイヤ１６で接続する。
【００５３】
図７（ｅ）に示すように、トランスファモールド等によって樹脂を充てんして、リードフレーム１５ＬＦを切断する。
【００５４】
このように、本変形例では、接合部材２１４ａの厚さおよび面積を適切に設定することによって、パッケージの熱抵抗を容易に低減することができる。
【００５５】
このように、本実施形態およびその変形例の半導体装置２１０，２１０ａでは、主要な工程数は、５工程とすることができる。
【００５６】
本実施形態および変形例の半導体装置の効果について、比較例の半導体装置と比較しつつ説明する。
図８（ａ）〜図８（ｄ）は、比較例の半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
図８（ａ）に示すように、比較例の半導体装置２１０ｓでは、半導体チップ１１とダイパッド１５ａとの間に接合部材２１４ｓを有する。接合部材２１４ｓは、一般に用いられる接合部材であり、Ａｇペースト等である。Ａｇペーストは、熱伝導率が低いため、半導体装置２１０ｓは、熱抵抗が高くなり、放熱性能が低い。
【００５７】
図８（ｂ）に示すように、半導体装置２１０ｓ１は、金属板２１１ｓを有する。Ｃｕ等の高熱伝導率を有する金属板２１１ｓを半導体チップ１１とダイパッド１５ａとの間に設けている。金属板２１１ｓは、接合部材２１４ｕｓを介して半導体チップ１１と接続され、接合部材２１４ｂｓを介してダイパッド１５ａと接続されている。
【００５８】
金属板２１１ｓは、ヒートスプレッダとして機能する。つまり、半導体チップ１１の発熱を低熱抵抗である金属板２１１ｓを熱の伝導経路に追加することによって、放熱性能を向上させる。
【００５９】
図８（ｃ）に示すように、半導体装置２１０ｓ２は、接合部材２１４ｓｈを有する。この比較例の接合部材２１４ｓｈでは、接合部材中の熱伝導粒子、たとえばＡｇ粒子の含有量を増加することによって、接合部材２１４ｓｈの熱抵抗が低減される。
【００６０】
図８（ｄ）に示すように、半導体装置２１０ｓ３は、接合部材２１４ｓｓを有する。接合部材２１４ｓｓは、Ａｇ粒子等の熱伝導粒子を焼結処理（シンタリング）することによって、熱伝導率を向上させ、熱抵抗を低減するものである。
【００６１】
接合部材２１４ｓｈ，２１４ｓｓのような高熱伝導率を有する接合部材では、半導体チップや、ダイパッドとの接続処理に高温の加熱処理が必要となる。
【００６２】
図９（ａ）〜図９（ｇ）は、図８（ｂ）の半導体装置の製造フローの概略を表す、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
図９（ａ）に示すように、リードフレーム１５ＬＦが用意され、図９（ｂ）に示すように、リードフレーム１５ＬＦのダイパッド部分に接合部材２１４ｂｓが塗布される。
【００６３】
図９（ｃ）に示すように、接合部材２１４ｂｓ上に金属板２１１ｓが載置され、図９（ｄ）に示すように、金属板２１１ｓ上に接合部材２１４ｕｓが塗布される。
【００６４】
図９（ｅ）に示すように、接合部材２１４ｕｓ上に半導体チップ１１が載置される。
【００６５】
図９（ｆ）に示すように、半導体チップ１１と接続端子となる部分との間をボンディングワイヤ１６によって接続する。
【００６６】
図９（ｇ）に示すように、トランスファモールド等によって樹脂を充てんして、リードフレーム１５ＬＦを切断する。
【００６７】
このように、低熱抵抗化のための金属板２１１ｓ付きパッケージの場合には、金属板２１１ｓを追加する分、工程数が増加し、主要な工程は７工程となる。
【００６８】
図１０（ａ）〜図１０（ｆ）は、図８（ｄ）の半導体装置の製造フローを表す、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
図１０（ａ）に示すように、リードフレーム１５ＬＦが用意され、図１０（ｂ）に示すように、リードフレーム１５ＬＦのダイパッド部分に接合部材２１４ｓｓ１が塗布される。
【００６９】
図１０（ｃ）に示すように、接合部材２１４ｓｓ１上に半導体チップ１１が載置された後、図１０（ｄ）に示すように、低熱抵抗化のための焼結処理を行い、熱伝導率の改善された接合部材２１４ｓｓを得る。焼結処理は、長時間の高温硬化処理であり、たとえば、Ａｇペーストの場合には、不活性ガス雰囲気中で、２５０℃、９０分程度行われる。
【００７０】
図１０（ｅ）に示すように、半導体チップ１１と接続端子となる部分との間をボンディングワイヤ１６によって接続し、図１０（ｆ）に示すように、トランスファモールド等によって樹脂を充てんして、リードフレーム１５ＬＦを切断する。
【００７１】
このように、比較例の場合には、低熱抵抗化のためにＡｇペーストの焼結処理が追加されるため、主要工程数が６工程となる。Ａｇペーストの焼結工程では、高温長時間の加熱処理を行う必要があり、製造のスループットが低下する。
【００７２】
これらに対して、本実施形態およびその変形例では、金属繊維シートからなる接合部材２１４を用いることによって、主要工程数を５工程と工程数を削減することができる。低熱抵抗化のため、６工程や７工程を必要とする比較例の場合よりも製造工程を短縮することができる。
【００７３】
本実施形態および変形例の半導体装置では、接合部材２１４は、金属繊維シートから形成される。そのため、金属繊維の高熱伝導性により、低熱抵抗化を容易に実現することができる。熱抵抗値も、接合部材２１４の面積および厚さを適切に設定することで容易に所望の値を実現できる。
【００７４】
また、接合部材２１４の金属繊維はＰｂを含まないので、半導体装置２１０，２１０ａは、Ｐｂフリーとすることができる。
【００７５】
接合部材２１４は、熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂は、低温硬化特性を有するので、短時間の熱処理で半導体チップ１１とダイパッド１５ａとを接続することができる。したがって、半導体装置の製造時の熱ストレスを低減し、耐環境性等を向上させることができる。
【００７６】
（第３の実施形態）
熱硬化性樹脂を含浸させた金属繊維シートは、リードフレーム状に形成して、ダイパッドや接続端子として用いられることもできる。
図１１（ａ）は、本実施形態に係る半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。図１１（ｂ）は、比較例の半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
図１１（ａ）に示すように、半導体装置３１０は、半導体チップ１１と、ダイパッド３１５と、を備える。半導体チップ１１は、ダイパッド３１５上に接続されている。ダイパッド３１５は、接続端子３１７とともに、熱硬化性樹脂を含浸された金属シートから切り出されたリードフレームを切断することによって、形成される。
【００７７】
ダイパッド３１５は、金属繊維を含んでいるので、低熱抵抗である。ダイパッド３１５の厚さを調整することによって、所望の低熱抵抗値を実現することができる。
【００７８】
また、ダイパッド３１５は、熱硬化性樹脂を含むので、接合部材を用いることなく、また、長時間の加熱処理を行うことなく、半導体チップ１１を接続することができる。金属繊維は、Ｐｂを含まないので、半導体装置３１０は、Ｐｂフリーとすることができる。
【００７９】
さらに、ダイパッド３１５および接続端子３１７は、表面が金属繊維によって実質的に粗面化されており、封止樹脂１８との密着性を向上させることができる。ダイパッド３１５および接続端子３１７と封止樹脂１８との密着性が向上されることによって、装置への実装時の熱ストレス等によっても剥離等の不具合を生じにくく、耐環境性等を向上させることができる。
【００８０】
図１１（ｂ）に示すように、比較例の半導体装置３１０ｓでは、半導体チップ１１は、たとえばＣｕを含むダイパッド３１５ｓ上に接合部材３１４ｓを介して接続される。接合部材３１４ｓがＡｇペースト等の場合には、熱抵抗が高く、半導体装置３１０ｓの放熱性能は低い。Ａｇペーストをハンダ等に変更することによって、熱抵抗が改善され得るが、Ｐｂフリー化が困難な場合がある。
【００８１】
また、比較例の半導体装置３１０ｓでは、ダイパッド３１５ｓおよび接続端子３１７ｓは、切欠部３１５ｂｓ，３１７ｂｓを有する。切欠部３１５ｂｓ，３１７ｂｓは、ダイパッド３１５ｓおよび接続端子３１７ｓの下面側、つまり半導体チップ１１が搭載されている面とは反対側の面の側に、それぞれの外周にわたって設けられている。封止樹脂の充てんした場合に、封止樹脂１８が切欠部３１５ｂｓ，３１７ｂｓに回り込むため、ダイパッド３１５ｓおよび接続端子３１７ｓと封止樹脂１８との密着性を向上させる。ダイパッド３１５ｓおよび接続端子３１７ｓと封止樹脂１８との密着性が向上することによって、ダイパッド３１５ｓおよび接続端子３１７ｓが封止樹脂１８から脱落することを防止する。
【００８２】
しかし、このような切欠部３１５ｂｓ，３１７ｂｓは、リードフレームをエッチングすることによって形成するので、処理時間を要し、高コスト化の要因となる。
【００８３】
本実施形態の半導体装置３１０では、ダイパッド３１５および接続端子３１７は、金属繊維シートで形成されているので、ダイパッド３１５および接続端子３１７の面は、金属繊維によって実質的に粗面化されており、封止樹脂との密着性が向上する。したがって、金属繊維シートに特別な加工を施すことなく、封止樹脂との密着性が高い半導体装置３１０を実現することができる。
【００８４】
また、ダイパッド３１５は、金属繊維に含浸されている熱硬化性樹脂によって、接合部材を介することなく、半導体チップ１１と接続することができる。したがって、半導体装置３１０の製造工程を比較例の場合よりも簡素化することができる。
【００８５】
（変形例）
図１２（ａ）は、本変形例に係る半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における部分断面図である。図１２（ｂ）は、比較例の半導体装置の、図１（ａ）のＡＡ線に相当する位置における断面図である。
この変形例では、ダイパッドおよび接続端子の一部に、熱硬化性樹脂が含浸された金属繊維シートが設けられている。
【００８６】
図１２（ａ）に示すように、本変形例の半導体装置３１０ａは、ダイパッド３１５ａと、接続端子３１７ａと、封止樹脂１８と、を備える。ダイパッド３１５ａおよび接続端子３１７ａの表面には、メッキ層３１５ｂ，３１７ｂがそれぞれ設けられている。ダイパッド３１５ａのメッキ層３１５ｂと封止樹脂１８との間には、金属繊維層３１９が設けられている。接続端子３１７ａのメッキ層３１７ｂと封止樹脂１８との間にも、金属繊維層３１９が設けられている。金属繊維層３１９は、熱硬化性樹脂が含浸された金属繊維シートの層である。
【００８７】
本変形例では、メッキ層３１５ｂを有するダイパッド３１５ａおよびメッキ層３１７ｂを有する接続端子３１７ａが封止樹脂１８と十分に密着するように、これらの接続部分に金属繊維層３１９が設けられている。金属繊維層３１９は、接続端子３１７ａのうち、外部回路との接続のため露出している部分には、設けられていない。
【００８８】
接続端子３１７ａの外部への露出部分には、たとえば基材の表面側から、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）および金（Ａｕ）のメッキ層３１７ｂがこの順で積層されている。高安定な金属のメッキ層３１５ｂ，３１７ｂ層が形成されていることによって、ハンダフラックス等を含む外部環境によっても高い信頼性の接続状態を実現することができる。
【００８９】
金属繊維層３１９は、たとえばあらかじめ封止樹脂と接続する部分に、ダイパッド３１５ａおよび接続端子３１７ａの表面に選択的に貼付されている。接続端子３１７ａの外部に露出する部分には、金属繊維層３１９が貼付されておらず、Ａｕ等の金属メッキ層が露出している。
【００９０】
図１２（ｂ）に示すように、比較例の半導体装置３１０ｓａは、ダイパッド３１５ａおよび接続端子３１７ａの全面に、初期には、たとえば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕの多層メッキが施されているが、封止樹脂１８と接続される部分では、封止樹脂との密着性を確保するためにＮｉ層程度まで粗化されている。そのため、ダイパッド３１５ａおよび接続端子３１７ａの表面には、粗化されたメッキ層３１５ｃ，３１７ｃが形成されていることとなる。封止樹脂１８との接続部分では、粗化されたメッキ層３１５ｃ，３１７ｃにより密着性が確保されるが、接続端子３１７ａの露出面のメッキ層３１７ｃも粗化されているため、長期間の外部環境へ曝露により接続強度やハンダ濡れ性等の劣化を生じ得る。
【００９１】
本変形例では、金属繊維層３１９を選択的に設けることによって、ダイパッド３１５ａおよび接続端子３１７ａは、封止樹脂１８との密着性を確保しつつ、外部接続のためのメッキ層３１７ｂを維持することができる。
【００９２】
そのため、外部回路との接続のための基板実装時等の熱ストレスによって、ダイパッド３１５ａおよび接続端子３１７ａは、封止樹脂１８と剥離することなく、耐環境性を向上させることができる。ダイパッド３１５ａおよび接続端子３１７ａは、封止樹脂１８との接続面積が拡大することによって、封止樹脂１８への熱伝導が向上し、熱抵抗の向上に寄与することが期待される。
【００９３】
また、外部に露出する接続端子３１７ａの表面には、高安定のメッキ層３１７ｂが露出しており、メッキ層３１７ｂによって、外部回路の基板に形成された接続ランド等とも高い信頼性で接続することができる。
【００９４】
（第４の実施形態）
外部露出電極を有する半導体装置において、金属繊維シートを外部露出電極に貼付することによって、基板実装時の熱抵抗を低減することができる。
図１３（ａ）は、本実施形態に係る半導体装置を例示する底面図である。図１３（ｂ）および図１３（ｃ）は、図１３（ａ）のＢＢ線における断面図である。
図１３（ｂ）および図１３（ｃ）には、半導体装置４１０とともに、半導体装置４１０を実装する基板４３０も合わせて示されている。
【００９５】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すように、半導体装置４１０は、底面に追加の露出電極４１１が設けられている。追加の露出電極４１１は、ダイパッドを兼ねた露出電極４１５の露出面に貼付されている。追加の露出電極４１１の外周は、露出電極４１５の外周を含むように設けられている。追加の露出電極４１１の面積は、露出電極４１５のＸＹ平面に平行な面の面積よりも大きくなるように設定されている。
【００９６】
露出電極４１５上には、接合部材４１４を介して半導体チップ１１が設けられている。接合部材４１４は、たとえばハンダでもよいし、金属繊維シートでもよい。
【００９７】
半導体装置４１０は、基板４３０上に描かれた配線パターン４３２によって外部回路と接続することができる。基板４３０は、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）であり、基板４３０には、配線パターン４３２のほか放熱パターン４３１が設けられている。放熱パターン４３１は、配線パターン４３２よりも大きい面積を有する。放熱パターン４３１は、基板４３０上のいずれかでいずれかの配線パターン４３２と接続されていてもよい。
【００９８】
基板４３０は、たとえばポリイミド系樹脂やガラスエポキシ、各種セラミック等の絶縁材料で形成されている。放熱パターン４３１および配線パターン４３２は、基板４３０上あるいは基板４３０でエッチング等によって形成されたＣｕ等の良導体である。
【００９９】
この例の放熱パターン４３１は、追加の露出電極４１１の外周形状および面積に合わせて設けられている。配線パターン４３２には、ランドが設けられ、ランドには予備のハンダ４３３がなされている。
【０１００】
半導体装置４１０は、放熱パターン４３１には、追加の露出電極４１１が直接接続される。接続端子４１７には、ハンダ４３３によって接続される。
【０１０１】
本実施形態の半導体装置の効果について、比較例の半導体装置と比較しつつ、説明する。
図１４（ａ）は、比較例の半導体装置を例示する底面図である。図１４（ｂ）および図１４（ｃ）は、図１４（ａ）のＣＣ線における断面図である。
図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示すように、比較例の半導体装置４１０ｓは、露出電極４１５を有しており、外部に露出している。露出電極４１５上には、接合部材４１４を介して半導体チップ１１が設けられている。
【０１０２】
基板４３０ｓ上には、放熱パターン４３１ｓおよび配線パターン４３２が設けられている。放熱パターン４３１ｓおよび配線パターン４３２上には、いずれも予備のハンダ４３３が施されている。
【０１０３】
半導体装置４１０ｓの露出電極４１５および接続端子４１７は、ハンダ４３３を介して、放熱パターン４３１ｓおよび配線パターン４３２にそれぞれ接続される。ハンダ４３３は、その濡れ性に応じて多少広がることができるが、十分に放熱経路を広げる程度に広がることは困難である。したがって、放熱パターン４３１ｓの面積は、露出電極４１５の面積よりも十分に大きくすることができないので、比較例の半導体装置４１０ｓでは、放熱パターン４３１ｓの拡大による放熱性能向上は十分とはいえない。
【０１０４】
これに対して、本実施形態の場合には、露出電極４１５と放熱パターン４３１との間に追加の露出電極４１１を設けており、追加の露出電極４１１の外周形状および面積は、露出電極４１５よりも十分大きくすることができる。追加の露出電極４１１は、金属繊維シートからなり、熱伝導率が高いので、基板４３０に実装した半導体装置４１０は、低い熱抵抗を実現することができる。したがって、半導体装置４１０を基板４３０に実装した場合に、放熱パターン４３１の外周形状および面積を露出電極４１５よりも大きくすることができ、基板実装時の半導体装置４１０の放熱性能を向上させることができる。
【０１０５】
（変形例）
図１５（ａ）は、本変形例に係る半導体装置を例示する正面図である。図１５（ｂ）は、本変形例に係る半導体装置を例示する側面図である。
露出電極を有する半導体装置において、表面実装パッケージに限らず、ＳＩＰ（Single Inline Package）やＺＩＰ（Zigzag Inline Package）等のリード挿入タイプのパッケージにも適用することができる。
【０１０６】
図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、半導体装置４１０ａは、本体４１０ａ１と、追加の放熱フィン４１１ａと、を備える。追加の放熱フィン４１１ａは、ダイパッドを兼ねた放熱フィン４１５ａに貼付されている。追加の放熱フィン４１１ａの外周は、放熱フィン４１５ａの外周を含んでおり、追加の放熱フィン４１１ａの面積は、放熱フィン４１５ａの面積よりも大きい。追加の放熱フィン４１１ａは、本体の実装時に放熱フィン４１５ａと筐体４４０の壁面４４０ａとの間に設けられる。
【０１０７】
追加の放熱フィン４１１ａは、金属繊維シートからなる。追加の放熱フィン４１１ａは、金属繊維シートの熱硬化性樹脂によって、本体４１０ａ１の放熱フィン４１５ａに接続されている。
【０１０８】
半導体装置４１０ａは、追加の放熱フィン４１１ａの熱硬化性樹脂によって、壁面４４０ａに接続される。振動時の接続強度を高めるために、たとえば、本体４１０ａ１、追加の放熱フィン４１１ａおよび筐体４４０を貫通するボルトとナット等によって、締め付け、固定してもよい。
【０１０９】
半導体装置４１０ａの接続端子４１７ａは、基板４３０のランドホールに挿入されて、ハンダ付けされる。
【０１１０】
なお、追加の放熱フィン自体を筐体４４０の壁面として用いてもよい。
【０１１１】
このように、自立実装型の半導体装置の場合であっても、本体の放熱フィン４１５ａと壁面４４０ａとの間に、追加の放熱フィン４１１ａを設けることによって、半導体装置４１０ａの熱抵抗を低減し、放熱性能を向上させることができる。
【０１１２】
半導体装置４１０ａの壁面４４０ａへのねじ止めを省略できる場合には、追加の放熱フィン４１１ａの熱硬化性樹脂を加熱することによって、半導体装置４１０ａは、容易に筐体４４０へ取り付けられることができる。
【０１１３】
（第５の実施形態）
図１６（ａ）は、第５の実施形態に係る半導体装置を例示する平面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＤＤ線における断面図である。
図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、本実施形態の半導体装置５１０は、半導体チップ１１と、配線部材５１６と、を備える。半導体装置５１０は、ダイパッド５１５および接続端子５１７ａ，５１７ｂをさらに備える。
【０１１４】
配線部材５１６は、熱硬化性樹脂を含浸された金属繊維シートからなる。配線部材５１６の一端５１６ｔ１は、半導体チップ１１の接続パッドに接続されている。配線部材５１６は、一端５１６ｔ１と他端５１６ｔ２との間でＺ軸の負方向に屈曲されている。配線部材５１６の他端５１６ｔ２は、接続端子５１７ａに接続されている。ダイパッド５１５および接続端子５１７の下面は、同一の平面内に含まれている。半導体チップ１１は、接合部材５１４を介して、第１面１１ａの反対の面（第２面１１ｂ）でダイパッド５１５に接続されている。接合部材５１４は、熱硬化性樹脂を含浸された金属繊維シートからなる。
【０１１５】
半導体チップ１１の他の接続パッドは、ボンディングワイヤ１６を介して、接続端子５１７ｂに電気的に接続されている。
【０１１６】
半導体チップ１１は、たとえばＭＯＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）のような裏面電極を有するディスクリート素子である。半導体チップ１１がＭＯＳＦＥＴの場合には、ダイパッド５１５は、ドレイン電極となり、接続端子５１７ａは、ソース端子となり、接続端子５１７ｂは、ゲート端子となる。
【０１１７】
本実施形態の半導体装置５１０では、配線部材５１６は、熱硬化性樹脂を含むので、半導体チップ１１や接続端子５１７ａとの接続に高温のハンダ接合プロセスを要することなく、低温で加熱圧着することができる。
【０１１８】
また、配線部材５１６は、金属繊維を含むので、高い導電率を実現することができ、半導体装置５１０は低損失化が可能になる。
【０１１９】
配線部材５１６の表面は、金属繊維によって実質的に粗面化されているため、封止樹脂１８との密着性が向上することによって、耐環境性が向上するとともに、放熱性能が向上する。
【０１２０】
半導体チップ１１とダイパッド５１５との接続にも金属繊維シートからなる接合部材５１４を用いるので、低温でパッケージ組立ができる。そのため、半導体装置４１０では、製造ラインを簡素化することができる。
【０１２１】
半導体装置４１０の製造には、ハンダやＰｂを用いないので、容易にＰｂフリーとすることができる。
【０１２２】
（変形例１）
図１７（ａ）は、本変形例に係る半導体装置を例示する斜視図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＥＥ線における断面図である。
図１７（ａ）では、封止樹脂の部分を捨象して模式的に表示している。
図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、本変形例の半導体装置５１０ａでは、配線部材５１６ａが複数本、並列に用いられている。半導体チップ１１は、接合部材５１４によってダイパッド５１５に接続されている。接合部材５１４は、たとえばハンダや金属繊維シートである。各配線部材５１６ａは、一端５１６ａｔ１で半導体チップ１１上の接続パッドに接続され、他端５１６ａｔ２で接続端子５１７ａに接続されている。
【０１２３】
配線部材５１６ａは、熱硬化性樹脂が含浸された金属繊維シートからなる。複数の配線部材５１６ａによって、半導体チップ１１と接続端子５１７ａとの間の直流抵抗値を低減することができる。そのため、半導体装置５１０ａでは、出力する電流容量を増大し、電力損失を低減することができる。
【０１２４】
上述した他の実施形態の場合と同様に、配線部材５１６ａは、熱硬化性樹脂を含んでいるので、低温の加熱処理によって、半導体チップ１１および接続端子５１７ａと接続することができる。そのため、製造時の熱ストレスを低減して、半導体装置５１０ａの耐環境性を向上させることができる。
【０１２５】
（変形例２）
図１８（ａ）は、本変形例に係る半導体装置を例示する底面図である。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＦＦ線における断面図である。
図１８（ｂ）では、半導体装置５１０ｂを実装する基板５３０も合わせて示されている。
図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、本変形例では、半導体装置５１０ｂは、半導体チップ１１と、複数の配線部材５１６ｂと、を備えている。半導体チップ１１の第１面１１ａは、下方、すなわちＺ軸の負方向に向いている。配線部材５１６ｂは、一端５１６ｂｔ１で第１面１１ａに接続されている。後述するように、他端５１６ｂｔ２は、外部回路との接続端子として機能する。配線部材５１６ｂの本数は、たとえば３本以上の多数本とすることが好ましい。配線部材５１６ｂは、この例のように、第１面１１ａの外周部分を取り巻くように設けられていてもよい。
【０１２６】
配線部材５１６ｂは、一端５１６ｂｔ１で第１面１１ａ上の接続パッドに接続され、一端５１６ｂｔ１と他端５１６ｂｔ２との間でＺ軸の負方向に向かって屈曲されている。すべての配線部材５１６ｂの他端５１６ｂｔ２の底面は、同一のＸＹ平面に平行な面に含まれている。
【０１２７】
配線部材５１６ｂは、熱硬化性樹脂を含浸された金属繊維シートからなる。一端５１６ｂｔ１は、加熱処理により第１面１１ａ上に設けられた接続パッドに接続される。
【０１２８】
他端５１６ｂｔ２は、外部回路を接続するための基板５３０上に設けられた配線パターン５３１のランドに加熱処理によって接続される。
【０１２９】
本実施形態の半導体装置５１０ｂでは、金属繊維シートからなる多数本の配線部材５１６ｂを備えている。多数本の配線部材５１６ｂは、一端５１６ｂｔ１で半導体チップ１１に接続され、他端５１６ｔ２で基板５３０に接続される。したがって、配線部材５１６が半導体チップ１１からの放熱経路を形成し、効率よく基板５３０へ放熱することができる。
【０１３０】
配線部材５１６ｂの熱硬化性樹脂によって、低温で容易に半導体チップ１１および基板５３０と接続することができ、半導体装置５１０の製造時の熱ストレスを低減することができる。
【０１３１】
配線部材５１６ｂでは、金属繊維による粗面化が実現され、封止樹脂との密着性が向上する。また、配線部材５１６ｂの他端５１６ｔ２を低温の加熱処理によって基板実装することができるので、基板実装時の熱ストレスが低減され、樹脂剥離等を防止することができ、耐環境性を向上させることができる。
【０１３２】
以上説明した実施形態によれば、放熱性能の向上したパッケージを有する半導体装置および半導体装置の製造方法を実現することができる。
【０１３３】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１０，１０ａ〜１０ｃ，２１０，２１０ａ，３１０，３１０ａ，４１０，４１０ａ，５１０，５１０ａ，５１０ｂ  半導体装置、１１  半導体チップ、１１ａ  第１面、１１ｂ  第２面、１２，１２ｂ，１２ｃ  ヒートスプレッダ、１３  ダミーチップ、１４，２１４，２１４ａ，４１４，５１４  接合部材、１５  基板、１５ａ，３１５，３１５ａ，５１５  ダイパッド、１６  ボンディングワイヤ、１７，１７ａ，３１７，３１７ａ，４１７，４１７ａ，５１７ａ，５１７ｂ  接続端子、１８  封止樹脂、２１０ｓ，２１０ｓ１〜２１０ｓ３，３１０ｓ，３１０ｓａ，４１０ｓ  半導体装置（比較例）、２１４ｓ，２１４ｕｓ，２１４ｓｈ，２１４ｓｓ，２１４ｓｓ１，３１４ｓ  接合部材（比較例）、３１５ｂ，３１７ｂ  メッキ層、３１５ｃ，３１７ｃ  メッキ層（比較例）、３１５ｓ  ダイパッド（比較例）、３１５ｂｓ，３１７ｂｓ  切欠部（比較例）、３１７ｓ  接続端子、３１９  金属繊維層、４１１，４１５，４１５ａ  露出電極、４１１ａ  放熱フィン、４１５ａ  露出電極、  ４３０，４３０ａ，５３０  基板、４３１  放熱パターン、４３１ｓ  放熱パターン（比較例）、４３２，５３１  配線パターン、４３３  予備のハンダ、４４０  筐体、４４０ａ  壁面、５１６，５１６ａ，５１６ｂ  配線部材、５１６ｔ１，５１６ａｔ１  一端、５１６ｔ２，５１６ａｔ２  他端
【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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