(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極パッドを有する半導体素子と、
放熱部材と、
上記半導体素子が配置された配置面を有し、且つ、上記半導体素子および上記放熱部材の間に位置するダイボンディングパッドと、
上記半導体素子、上記放熱部材、および、上記ダイボンディングパッドを覆う樹脂パッケージと、
上記ダイボンディングパッドとつながり、且つ、上記樹脂パッケージから突出する挿入実装用の第１リードと、を備え、
上記放熱部材は、上記配置面と垂直である方向視において上記ダイボンディングパッドと重なる平板部と、上記第１リードと重なり且つ上記第１リードが突出する方向に向かって上記平板部から突出する突出部と、を更に含み、
第１ワイヤボンディングパッドと、
上記第１リードに並列され、且つ、上記第１ワイヤボンディングパッドにつながる挿入実装用の第２リードと、を更に備え、
上記配置面と垂直である方向視において、上記第１ワイヤボンディングパッドと上記突出部との間には隙間が形成されているとともに、
上記電極パッドに接合されたファーストボンディング部、および第１ワイヤボンディングパッドに接合されたセカンドボンディング部、を有するワイヤを更に備え、
上記ファーストボンディング部は、
上記セカンドボンディング部に対して近い側に位置するとともに、幅方向両側において扁平形状に押しつぶされた一対の前方両側領域とこれらの前方両側領域に挟まれ且つ押しつぶされていないことから上記前方両側領域よりも高さが高い前方中央領域とを有する前方接合部、
上記セカンドボンディング部に対して遠い側に位置するとともに、幅方向両側において扁平形状に押しつぶされた一対の後方両側領域とこれらの後方両側領域に挟まれ且つ押しつぶされていないことから上記後方両側領域よりも高さが高い後方中央領域とを有する後方接合部、
およびこれらの前方接合部および後方接合部に挟まれており、かつ上記電極パッドから浮いたアーチ状とされた中間部を有しており、
上記セカンドボンディング部は、上記ワイヤの長手方向における接合長さが上記ファーストボンディング部より小である、挿入実装型の半導体装置。
【請求項２】
上記前方接合部および上記後方接合部は、前記中間部よりも広げられた形状である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
上記ダイボンディングパッドおよび上記第１リードは、一体成型されたものであり、
上記ダイボンディングパッドの厚さは、上記第１リードの厚さと同一である、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
上記第１リードは、上記配置面と交差する方向に延び且つ上記ダイボンディングパッドにつながる連結部と、上記連結部につながり且つ上記樹脂パッケージから突出する部位を有する端子部と、を含む、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
上記放熱部材は、超音波接合によって上記ダイボンディングパッドに接合されている、請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
上記放熱部材は、上記樹脂パッケージを構成する材料よりも熱伝導率の大きい材料よりなる、請求項３ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
上記放熱部材は、上記ダイボンディングパッドを構成する材料よりも熱伝導率の大きい材料よりなる、請求項３ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
上記放熱部材は、アルミニウム、銅、もしくは、鉄よりなる、請求項３ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
上記放熱部材は、上記ダイボンディングパッドに接合された第１面と、上記第１面と反対側を向く第２面とを有し、
上記第２面は、上記樹脂パッケージから露出している、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項１０】
上記第１リードは、上記ダイボンディングパッドに接合されている、請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
上記第１リードは、上記配置面と交差する方向に延び且つ上記ダイボンディングパッドに接合された接合部と、上記接合部につながり且つ上記樹脂パッケージから突出する部位を有する端子部と、を含み、
上記接合部および上記端子部は、一体成型されている、請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
上記ダイボンディングパッドは、上記半導体素子が配置された板状部と、上記板状部から上記配置面と交差する方向に延び且つ上記第１リードに接合された延出部と、を含み、
上記板状部および上記延出部は、一体成型されている、請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１３】
上記延出部は、上記板状部から、上記第２面側から上記第１面側に向かう方向に延びる、請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
上記放熱部材は、絶縁材料よりなる、請求項９ないし１３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１５】
上記絶縁材料は、セラミックである、請求項１４に記載の半導体装置。
【請求項１６】
上記セラミックは、アルミナ、ジルコニア、または、チッ化アルミニウムである、請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
上記放熱部材は、金属よりなる基材と、上記基材を包む絶縁膜とを含む、請求項９ないし１３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１８】
上記絶縁膜は、上記金属の酸化物よりなる、請求項１７に記載の半導体装置。
【請求項１９】
上記放熱部材は、上記配置面と垂直である方向視において、上記第２面からはみ出る脱落防止部を含み、
上記脱落防止部は、上記樹脂パッケージよりも、上記第２面から上記第１面に向かう側に位置する、請求項９ないし１８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２０】
上記放熱部材は、上記配置面と垂直である方向視において、上記樹脂パッケージからはみ出る部位を有する、請求項９ないし１９のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２１】
上記放熱部材は、上記第１面を構成する第１基板と、上記第１基板に積層され且つ上記第２面を構成する第２基板と、を含み、
上記第１基板は、上記配置面と垂直である方向視において上記第２基板からはみ出ており、且つ、上記樹脂パッケージよりも、上記第２面から上記第１面に向かう側に位置する脱落防止部を有する、請求項１４ないし１６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２２】
上記第２基板は、上記配置面と垂直である方向視において、全体にわたって上記第１基板と重なる、請求項２１に記載の半導体装置。
【請求項２３】
上記第１面および上記ダイボンディングパッドの間に介在し且つ上記第１面および上記ダイボンディングパッドを接合する接合層を更に備える、請求項９ないし２２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２４】
上記接合層は、銀ペーストである、請求項２３に記載の半導体装置。
【請求項２５】
上記接合層は、上記第１面および上記ダイボンディングパッドの間に介在し且つ樹脂よりなる樹脂層と、上記樹脂層に混入されたフィラーと、を含む、請求項２３に記載の半導体装置。
【請求項２６】
第２ワイヤボンディングパッドと、
上記第１リードに並列され、且つ、上記第２ワイヤボンディングパッドにつながる挿入実装用の第３リードと、を更に備え、
上記第１リードは、上記第２リードおよび上記第３リードの間に位置し、
上記配置面と垂直である方向視において、上記第２ワイヤボンディングパッドと上記突出部との間には隙間が形成されている、請求項１ないし２５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２７】
上記ダイボンディングパッドには、孔が形成されており、
上記放熱部材は、矩形状であり、且つ、上記孔より上記第１リードが突出する方向の側に位置する、請求項１ないし２６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２８】
上記ダイボンディングパッドには、孔が形成されており、
上記放熱部材には、上記孔と重なるネジ穴が形成されている、請求項１ないし２６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項２９】
上記ダイボンディングパッドには、孔が形成されており、
上記放熱部材は、上記第１リードが突出する方向と反対側に開口し且つ上記孔と重なる凹部を有する、請求項１ないし２６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項３０】
上記半導体素子および上記ダイボンディングパッドの間に介在する接着層を更に備える、請求項１ないし２９のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項３１】
電極パッドを有する半導体素子と、
上記半導体素子を覆う樹脂パッケージと、
上記半導体素子が配置され且つ上記樹脂パッケージに覆われた配置面、および、上記配置面と反対側を向き且つ上記樹脂パッケージから露出する裏面を有するダイボンディングパッドと、
上記裏面を覆う絶縁膜と、
上記ダイボンディングパッドとつながり、且つ、上記樹脂パッケージから突出する挿入実装用の第１リードと、
第１ワイヤボンディングパッドと、
第２ワイヤボンディングパッドと、
上記第１リードに並列され、且つ、上記第１ワイヤボンディングパッドにつながる挿入実装用の第２リードと、
上記第１リードに並列され、且つ、上記第２ワイヤボンディングパッドにつながる挿入実装用の第３リードと、
上記電極パッドに接合されたファーストボンディング部、および第１ワイヤボンディングパッドに接合されたセカンドボンディング部、を有するワイヤと、を更に備え、
上記第１リードは、上記第２リードおよび上記第３リードの間に位置するとともに、
上記ファーストボンディング部は、
上記セカンドボンディング部に対して近い側に位置するとともに、幅方向両側において扁平形状に押しつぶされた一対の前方両側領域とこれらの前方両側領域に挟まれ且つ押しつぶされていないことから上記前方両側領域よりも高さが高い前方中央領域とを有する前方接合部、
上記セカンドボンディング部に対して遠い側に位置するとともに、幅方向両側において扁平形状に押しつぶされた一対の後方両側領域とこれらの後方両側領域に挟まれ且つ押しつぶされていないことから上記後方両側領域よりも高さが高い後方中央領域とを有する後方接合部、
およびこれらの前方接合部および後方接合部に挟まれており、かつ上記電極パッドから浮いたアーチ状とされた中間部を有しており、
上記セカンドボンディング部は、上記ワイヤの長手方向における接合長さが上記ファーストボンディング部より小である、半導体装置。
【請求項３２】
上記前方接合部および上記後方接合部は、前記中間部よりも広げられた形状である、請求項３１に記載の半導体装置。
【請求項３３】
上記絶縁膜は、上記樹脂パッケージを覆う、請求項３１または３２に記載の半導体装置。
【請求項３４】
上記樹脂パッケージは、上記裏面と面一であり且つ上記絶縁膜に覆われた実装面を有する、請求項３３に記載の半導体装置。
【請求項３５】
上記絶縁膜は、上記樹脂パッケージから露出する露出面を有し、
上記樹脂パッケージは、上記露出面と面一である実装面を有する、請求項３１または３２に記載の半導体装置。
【請求項３６】
上記第１リードは、上記配置面と交差する方向に延び且つ上記ダイボンディングパッドにつながる連結部と、上記連結部につながり且つ上記樹脂パッケージから突出する部位を有する端子部と、を含む、請求項３１ないし３５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項３７】
上記絶縁膜は、ポリアミドイミドもしくはポリイミドよりなる、請求項３１ないし３６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項３８】
上記半導体素子と上記ダイボンディングパッドとの間に介在する接着層を更に備える、請求項３１ないし３７のいずれか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、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】
従来から、ダイオードやトランジスタなどの半導体素子を樹脂パッケージで覆った挿入実装型の半導体装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。このような半導体装置は、半導体素子と、ダイボンディングパッドと、リードと、樹脂パッケージとを備える。半導体素子は、ダイボンディングパッドに配置されている。ダイボンディングパッドおよびリードは、互いにつながっている。樹脂パッケージは、半導体素子、ダイボンディングパッド、およびリードを覆っている。リードの一部は、樹脂パッケージから露出している。実装基板に形成された孔にリードが挿入されることにより、半導体装置が実装基板に実装される。
【０００３】
このような半導体装置が用いられる際には半導体素子が発熱する。従来から、半導体素子にて生じた熱を速やかに外部に放出できる半導体装置の開発がおこなわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９７７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、放熱性に優れる半導体装置、および、放熱性に優れる半導体装置の製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される挿入実装型の半導体装置は、半導体素子と、放熱部材と、上記半導体素子が配置された配置面を有し、且つ、上記半導体素子および上記放熱部材の間に位置するダイボンディングパッドと、上記半導体素子、上記放熱部材、および、上記ダイボンディングパッドを覆う樹脂パッケージと、上記ダイボンディングパッドとつながり、且つ、上記樹脂パッケージから突出する挿入実装用の第１リードと、を備える。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディングパッドおよび上記第１リードは、一体成型されたものであり、上記ダイボンディングパッドの厚さは、上記第１リードの厚さと同一である。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードは、上記配置面と交差する方向に延び且つ上記ダイボンディングパッドにつながる連結部と、上記連結部につながり且つ上記樹脂パッケージから突出する部位を有する端子部と、を含む。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、超音波接合によって上記ダイボンディングパッドに接合されている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、上記樹脂パッケージを構成する材料よりも熱伝導率の大きい材料よりなる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、上記ダイボンディングパッドを構成する材料よりも熱伝導率の大きい材料よりなる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、アルミニウム、銅、もしくは、鉄よりなる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、上記ダイボンディングパッドに接合された第１面と、上記第１面と反対側を向く第２面とを有し、上記第２面は、上記樹脂パッケージから露出している。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードは、上記ダイボンディングパッドに接合されている。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードは、上記配置面と交差する方向に延び且つ上記ダイボンディングパッドに接合された接合部と、上記接合部につながり且つ上記樹脂パッケージから突出する部位を有する端子部と、を含み、上記接合部および上記端子部は、一体成型されている。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディングパッドは、上記半導体素子が配置された板状部と、上記板状部から上記配置面と交差する方向に延び且つ上記第１リードに接合された延出部と、を含み、上記板状部および上記延出部は、一体成型されている。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記延出部は、上記板状部から、上記第２面側から上記第１面側に向かう方向に延びる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、絶縁材料よりなる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁材料は、セラミックである。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記セラミックは、アルミナ、ジルコニア、または、チッ化アルミニウムである。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、金属よりなる基材と、上記基材を包む絶縁膜とを含む。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁膜は、上記金属の酸化物よりなる。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、上記配置面と垂直である方向視において、上記第２面からはみ出る脱落防止部を含み、上記脱落防止部は、上記樹脂パッケージよりも、上記第２面から上記第１面に向かう側に位置する。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、上記配置面と垂直である方向視において、上記樹脂パッケージからはみ出る部位を有する。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、上記第１面を構成する第１基板と、上記第１基板に積層され且つ上記第２面を構成する第２基板と、を含み、上記第１基板は、上記配置面と垂直である方向視において上記第２基板からはみ出ており、且つ、上記樹脂パッケージよりも、上記第２面から上記第１面に向かう側に位置する脱落防止部を有する。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２基板は、上記配置面と垂直である方向視において、全体にわたって上記第１基板と重なる。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１面および上記ダイボンディングパッドの間に介在し且つ上記第１面および上記ダイボンディングパッドを接合する接合層を更に備える。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記接合層は、銀ペーストである。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記接合層は、上記第１面および上記ダイボンディングパッドの間に介在し且つ樹脂よりなる樹脂層と、上記樹脂層に混入されたフィラーと、を含む。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、上記配置面と垂直である方向視において上記ダイボンディングパッドと重なる平板部と、上記第１リードと重なり且つ上記第１リードが突出する方向に向かって上記平板部から突出する突出部と、を更に含む。
【００３１】
本発明の好ましい実施の形態においては、第１ワイヤボンディングパッドと、上記第１リードに並列され、且つ、上記第１ワイヤボンディングパッドにつながる挿入実装用の第２リードと、を更に備え、上記配置面と垂直である方向視において、上記第１ワイヤボンディングパッドと上記突出部との間には隙間が形成されている。
【００３２】
本発明の好ましい実施の形態においては、第２ワイヤボンディングパッドと、上記第１リードに並列され、且つ、上記第２ワイヤボンディングパッドにつながる挿入実装用の第３リードと、を更に備え、上記第１リードは、上記第２リードおよび上記第３リードの間に位置し、上記配置面と垂直である方向視において、上記第２ワイヤボンディングパッドと上記突出部との間には隙間が形成されている。
【００３３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディングパッドには、孔が形成されており、上記放熱部材は、矩形状であり、且つ、上記孔より上記第１リードが突出する方向の側に位置する。
【００３４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディングパッドには、孔が形成されており、上記放熱部材には、上記孔と重なるネジ穴が形成されている。
【００３５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディングパッドには、孔が形成されており、上記放熱部材は、上記第１リードが突出する方向と反対側に開口し且つ上記孔と重なる凹部を有する。
【００３６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体素子および上記ダイボンディングパッドの間に介在する接着層を更に備える。
【００３７】
本発明の第２の側面によって提供される挿入実装型の半導体装置の製造方法は、第１面と上記第１面とは反対側の第２面とを有する放熱部材を準備し、上記第１面にダイボンディングパッドを接合し、上記ダイボンディングパッドを接合する工程の後に、上記ダイボンディングパッドにリードを接合し、上記ダイボンディングパッドを挟んで上記放熱部材とは反対側に、半導体素子を配置し、上記第２面を露出させ且つ上記リードの一部と上記ダイボンディングパッドと上記半導体素子とを覆う樹脂パッケージを形成する、各工程を備える。
【００３８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材を準備する工程は、セラミックよりなるシートに、セラミックよりなる複数の基板を配置し、上記シートと上記複数の基板とを一括して焼成し、上記シートを、各々が上記複数の基板のいずれかが接合された複数の個片に切断する、各工程を含む。
【００３９】
本発明の第３の側面によって提供される挿入実装型の半導体装置は、半導体素子と、上記半導体素子を覆う樹脂パッケージと、上記半導体素子が配置され且つ上記樹脂パッケージに覆われた配置面、および、上記配置面と反対側を向き且つ上記樹脂パッケージから露出する裏面を有するダイボンディングパッドと、上記裏面を覆う絶縁膜と、上記ダイボンディングパッドとつながり、且つ、上記樹脂パッケージから突出する挿入実装用の第１リードと、を備える。
【００４０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁膜は、上記樹脂パッケージを覆う。
【００４１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂パッケージは、上記裏面と面一であり且つ上記絶縁膜に覆われた実装面を有する。
【００４２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁膜は、上記樹脂パッケージから露出する露出面を有し、上記樹脂パッケージは、上記露出面と面一である実装面を有する。
【００４３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードは、上記配置面と交差する方向に延び且つ上記ダイボンディングパッドにつながる連結部と、上記連結部につながり且つ上記樹脂パッケージから突出する部位を有する端子部と、を含む。
【００４４】
本発明の好ましい実施の形態においては、第１ワイヤボンディングパッドと、第２ワイヤボンディングパッドと、上記第１リードに並列され、且つ、上記第１ワイヤボンディングパッドにつながる挿入実装用の第２リードと、上記第１リードに並列され、且つ、上記第２ワイヤボンディングパッドにつながる挿入実装用の第３リードと、を更に備え、上記第１リードは、上記第２リードおよび上記第３リードの間に位置する。
【００４５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁膜は、ポリアミドイミドもしくはポリイミドよりなる。
【００４６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体素子と上記ダイボンディングパッドとの間に介在する接着層を更に備える。
【００４７】
本発明の第４の側面によって提供される挿入実装型の半導体装置の製造方法は、配置面と上記配置面の反対側を向く裏面とを有するダイボンディングパッドを用い、上記配置面に半導体素子を配置する工程と、上記半導体素子を配置する工程の後に、上記裏面が臨む開口を有し、且つ、上記配置面および上記半導体素子を覆う樹脂パッケージを形成する工程と、上記裏面に絶縁膜を形成する工程と、を備える。
【００４８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁膜を形成する工程は、上記樹脂パッケージを形成する工程の後に行う。
【００４９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁膜を形成する工程においては、上記絶縁膜により上記樹脂パッケージの一部を覆う。
【００５０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁膜を形成する工程は、上記半導体素子を配置する工程の前に行う。
【００５１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁膜を形成する工程は、スプレーコーティングにより行う。
【００５２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の実装構造を示す要部断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の底面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図８】図５に示した半導体装置の部分拡大断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を製造する際に行うワイヤボンディング方法の一例において、ボンディング開始時の状態を示す要部正面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を製造する際に行うワイヤボンディング方法の一例において用いるボンディングツールの一例を示す、全体概略図である。
【図１２】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を製造する際に行うワイヤボンディング方法において用いるボンディングツールのウエッジを示す要部斜視図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う要部断面図である。
【図１５】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を製造する際に行うワイヤボンディング方法の一例における、ファーストボンディング工程を示す要部正面図である。
【図１６】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を製造する際に行うワイヤボンディング方法の一例における、ファーストボンディング工程を終えた状態を示す要部正面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を製造する際に行うワイヤボンディング方法の一例における、セカンドボンディング工程を示す要部正面図である。
【図１８】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を製造する際に行うワイヤボンディング方法の一例において、ワイヤをカットする工程を示す要部正面図である。
【図１９】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を製造する際に行うワイヤボンディング方法の一例において、ワイヤボンディング作業の終了状態を示す要部正面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置におけるワイヤボンディング構造の一例を示す要部拡大正面図である。
【図２１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置におけるワイヤボンディング構造の一例を示す要部拡大平面図である。
【図２２】（ａ）は本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図２３】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図（一部断面図）である。
【図２４】本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図２５】本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図２６】本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図２７】本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図２８】本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図２９】本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図３０】本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図３１】本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図３２】本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図３３】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の実装構造の変形例を示す要部断面図である。
【図３４】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の実装構造を示す要部断面図である。
【図３５】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の正面図である。
【図３６】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
【図３７】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の底面図である。
【図３８】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の断面図である。
【図３９】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図４０】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図４１】図３８に示した半導体装置の部分拡大断面図である。
【図４２】（ａ）は本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図４３】（ａ）は本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図４４】（ａ）は本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図４５】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における断面図である。
【図４６】本発明の第２実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図４７】本発明の第２実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図４８】本発明の第２実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図４９】本発明の第２実施形態の第２変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図５０】本発明の第２実施形態の第２変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図５１】本発明の第２実施形態の第２変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図５２】本発明の第２実施形態の第２変形例にかかる半導体装置の製造工程の一工程における断面図である。
【図５３】本発明の第２実施形態の第３変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図５４】本発明の第２実施形態の第３変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図５５】本発明の第２実施形態の第３変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図５６】本発明の第２実施形態の第４変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図５７】本発明の第２実施形態の第４変形例にかかる半導体装置の底面図である。
【図５８】本発明の第２実施形態の第４変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図５９】本発明の第２実施形態の第５変形例にかかる半導体装置の部分拡大断面図である。
【図６０】本発明の第２実施形態の第６変形例にかかる半導体装置の部分拡大断面図である。
【図６１】本発明の第２実施形態の第７変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図６２】本発明の第２実施形態の第７変形例にかかる半導体装置の底面図である。
【図６３】本発明の第２実施形態の第７変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図６４】本発明の第２実施形態の第７変形例にかかる半導体装置の製造工程の一工程における斜視図である。
【図６５】本発明の第２実施形態の第７変形例にかかる半導体装置の製造工程の一工程における斜視図である。
【図６６】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の実装構造の変形例を示す要部断面図である。
【図６７】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の実装構造を示す要部断面図である。
【図６８】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の正面図である。
【図６９】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の平面図である。
【図７０】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の底面図である。
【図７１】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の断面図である。
【図７２】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。
【図７３】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【図７４】図７１に示した半導体装置の部分拡大断面図である。
【図７５】（ａ）は本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図７６】（ａ）は本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図７７】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程における断面図である。
【図７８】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の製造工程の一工程において製造される中間品を示す正面図である。
【図７９】本発明の第３実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の断面図である。
【図８０】本発明の第３実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の底面図である。
【図８１】図７９に示した半導体装置の部分拡大断面図である。
【図８２】（ａ）は本発明の第３実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図８３】（ａ）は本発明の第３実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の製造工程の一工程における正面図である。（ｂ）は（ａ）に示す構成の平面図である。
【図８４】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置の実装構造の変形例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
［第１実施形態］
図１〜図２３を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。
【００５５】
図１は、本実施形態にかかる半導体装置の実装構造を示す要部断面図である。
【００５６】
図１に示す半導体装置の実装構造Ｂ１は、半導体装置Ａ１０と、実装基板８１と、放熱板８２とを備える。
【００５７】
実装基板８１は、複数の電子部品が実装される基板である。実装基板８１は、絶縁性の材料よりなる。実装基板８１には図示しない配線パターンが形成されている。実装基板８１には、複数の孔８１１が形成されている。放熱板８２は、実装基板８１に立設されている。放熱板８２は、熱伝導率の比較的大きな材料、たとえば、アルミニウムなどの金属よりなる。
【００５８】
図２は、本実施形態にかかる半導体装置の正面図である。図３は、本実施形態にかかる半導体装置の平面図である。図４は、本実施形態にかかる半導体装置の底面図である。図５は、本実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図６は、本実施形態にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図７は、本実施形態にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。図８は、図５に示した半導体装置の部分拡大断面図である。
【００５９】
これらの図に示す半導体装置Ａ１０は、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図８参照、その他の図では略）と、メッキ層６２（図１、図５参照、その他の図では略）と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。図６、図７では、樹脂パッケージ７を、２点鎖線で示している。図１に示すように、半導体装置Ａ１０は、実装基板８１に実装されている。半導体装置Ａ１０は、半導体素子１の種類により、電気回路におけるスイッチング機能、整流機能、増幅機能などを果たす電子部品として用いられる。
【００６０】
図１、図５、図６に示す半導体素子１は、平面視矩形状である。半導体素子１は、たとえば、ダイオードやトランジスタなどの半導体からなる素子である。本実施形態では、半導体素子１はトランジスタである。
【００６１】
図５〜図７によく表れているように、電極２は、ダイボンディングパッド２１と、リード２２とを含む。ダイボンディングパッド２１およびリード２２は、たとえば、銅などの導電材料よりなる。ダイボンディングパッド２１およびリード２２は、一体成型されている。本実施形態においては、ダイボンディングパッド２１およびリード２２は、厚さが均一の導電部材を、たとえば折り曲げ成型するなど、一体成型することにより形成されている。
【００６２】
ダイボンディングパッド２１は、半導体素子１を搭載するためのものである。ダイボンディングパッド２１は、ｘｙ平面に広がる平板状である。ダイボンディングパッド２１は、配置面２１１と、裏面２１２とを有する。配置面２１１は方向ｚ１を向く。裏面２１２は、方向ｚ２を向く。配置面２１１には、半導体素子１が配置されている。ダイボンディングパッド２１には半導体素子１にて発生した熱が伝わる。ダイボンディングパッド２１には、配置面２１１から裏面２１２にわたって貫通する孔２１４が形成されている。図６に示すように、孔２１４は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ２側の端部からｘ１方向に凹む凹状である。
【００６３】
リード２２は、ダイボンディングパッド２１から線状に延びる形状である。リード２２は挿入実装用のものである。図１に示したように、リード２２は孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ１０が実装基板８１に実装される。リード２２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にハンダ８４が充填されている。図５〜図７に示すように、リード２２は、連結部２２１と、端子部２２２とを有する。連結部２２１は、ダイボンディングパッド２１につながる。連結部２２１は、ダイボンディングパッド２１から配置面２１１と交差する方向に延びる。端子部２２２は連結部２２１につながる。端子部２２２は、連結部２２１から方向ｘ１に向かって延びる。端子部２２２は後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。上述のように、リード２２は、ダイボンディングパッド２１とともに、厚さが均一の導体部材を一体成型したものである。そのため、図５に示すように、端子部２２２のうち樹脂パッケージ７から突出する部分における厚さＬ２（方向ｚにおける寸法）は、ダイボンディングパッド２１の厚さＬ１（方向ｚにおける寸法）と同一である。
【００６４】
図６に示すように、電極３は、ワイヤボンディングパッド３１と、リード３２とを含む。電極３は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ１側、且つ、リード２２の方向ｙ１側、に位置する。ワイヤボンディングパッド３１およびリード３２は、一体成型されている。ワイヤボンディングパッド３１およびリード３２は、たとえば銅などの導電性材料よりなる。ワイヤボンディングパッド３１は、ダイボンディングパッド２１より小さい略矩形の平板状である。リード３２は、ワイヤボンディングパッド３１とつながる。リード３２は、ワイヤボンディングパッド３１から方向ｘ１に向かって線状に延びる形状である。リード３２は、リード２２に並列されている。リード３２は、後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。リード３２は挿入実装用のものである。図１に示すように、リード３２は孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ１０が実装基板８１に実装される。リード３２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にハンダ８４が充填されている。
【００６５】
図６に示すように、電極４は、ワイヤボンディングパッド４１と、リード４２とを含む。電極４は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ１側、且つ、リード２２の方向ｙ２側、に位置する。ワイヤボンディングパッド４１およびリード４２は、一体成型されている。ワイヤボンディングパッド４１およびリード４２は、たとえば銅などの導電性材料よりなる。ワイヤボンディングパッド４１は、ダイボンディングパッド２１より小さい略矩形の平板状である。リード４２は、ワイヤボンディングパッド４１とつながる。リード４２は、ワイヤボンディングパッド４１から方向ｘ１に向かって線状に延びる形状である。リード４２は、リード２２に並列されている。リード４２とリード３２との間に、リード２２が位置する。リード４２は、後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。リード４２は挿入実装用のものである。図１に示すように、リード４２は、孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ１０が実装基板８１に実装される。リード４２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にハンダ８４が充填されている。
【００６６】
図８に示すように、接着層６１は、半導体素子１とダイボンディングパッド２１との間に介在する。接着層６１は、半導体素子１をダイボンディングパッド２１に接着するためのものである。本実施形態においては、接着層６１を介して、半導体素子１がダイボンディングパッド２１と導通している。接着層６１は、たとえば、銀ペーストもしくはハンダペーストである。
【００６７】
図５〜図７に示すように、放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１を挟んで、半導体素子１が配置された側と反対側に配置されている。すなわち、放熱部材５と半導体素子１との間にダイボンディングパッド２１が位置する。放熱部材５は、孔２１４よりも方向ｘ１側に位置する。本実施形態においては、放熱部材５は、略矩形の板状である。放熱部材５が略矩形の板状である場合には、放熱部材５を形成するのに穴を空けるなどの特殊な加工をする必要がないため、放熱部材５を製造し易い。放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１と接着剤を介して接合されていてもよいが、本実施形態においては、ダイボンディングパッド２１と超音波接合によって、接合されている。そのため、放熱部材５とダイボンディングパッド２１との間には、接着剤などが介在しておらず、放熱部材５とダイボンディングパッド２１とは直接接する。
【００６８】
放熱部材５は、半導体素子１にて発生した熱を速やかに半導体装置Ａ１０の外部に放出するために、設けられている。半導体素子１にて発生した熱を速やかに半導体装置Ａ１０の外部に放出するには、放熱部材５を構成する材料の熱伝導率は大きければ大きいほど良い。好ましくは、放熱部材５は、樹脂パッケージ７を構成する材料の熱伝導率よりも熱伝導率が大きい材料よりなる。さらに好ましくは、放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１を構成する材料の熱伝導率よりも熱伝導率が大きい材料よりなる。放熱部材５は、たとえば、アルミニウム、銅、もしくは、鉄などの導体よりなる。なお、放熱部材５は、アルミニウムに銀メッキがされたものであってもよい。
【００６９】
図１〜図８に示す樹脂パッケージ７は、半導体素子１、電極２〜４、および、放熱部材５を覆っている。樹脂パッケージ７は、たとえば、黒色のエポキシ樹脂よりなる。図１〜図４に示すように、樹脂パッケージ７は、第１面７１と、第２面７２とを有する。第１面７１は、平坦面７１５とテーパ面７１６とを有する。図１に示すように、平坦面７１５は、放熱板８２に正対する。平坦面７１５と放熱板８２との間にはグリース８９が介在していてもよい。もしくは、図示しないが、平坦面７１５と放熱板８２とが接していてもよい。これらは、半導体装置Ａ１０の放熱性向上の観点から好ましい。テーパ面７１６は、平坦面７１５につながる。テーパ面７１６は、方向ｚ１に向かうにつれ、ｘｙ平面における外側に向かう形状である。図４に示すように、樹脂パッケージ７には、平坦面７１５から凹むピン跡７１１が形成されている。
【００７０】
図２、図３に示すように、第２面７２は、複数の平坦面７２５と、複数のテーパ面７２６とを有する。各テーパ面７２６は、複数の平坦面７２５のいずれかにつながる。各テーパ面７２６は、方向ｚ２に向かうにつれ、ｘｙ平面における外側に向かう形状である。各テーパ面７２６は、境界７３において、テーパ面７１６とつながる。図３に示すように、樹脂パッケージ７には、平坦面７２５から凹むピン跡７２１が形成されている。また、樹脂パッケージ７には、ネジ穴７８が形成されている。図１に示すように、ネジ穴７８には、半導体装置Ａ１０を放熱板８２に固定するためのネジ８３が挿通される。
【００７１】
図５、図６に示す各ワイヤ６９は、たとえば、アルミニウムなどの金属よりなる。２本のワイヤ６９のうちの一つは、半導体素子１とワイヤボンディングパッド３１とに接合されている。これにより、半導体素子１とワイヤボンディングパッド３１とが導通している。２本のワイヤ６９のうちの一つは、半導体素子１とワイヤボンディングパッド４１とに接合されている。これにより、半導体素子１とワイヤボンディングパッド４１とが導通している。半導体素子１がトランジスタでなくダイオードである場合には、ワイヤボンディングパッド３１，４１のいずれにもワイヤ６９がボンディングされている必要はない。この場合、ワイヤボンディングパッド３１，４１のいずれか一方に、ワイヤ６９がボンディングされていればよい。
【００７２】
図１、図５に示すメッキ層６２は、各リード２２，３２，４２の樹脂パッケージ７から突出している部位を覆っている。メッキ層６２は、たとえば、スズと銀と銅との合金よりなる。
【００７３】
次に、図９〜図２３を用いて、半導体装置Ａ１０の製造方法について説明する。
【００７４】
まず、図９に示すように、電極２’，３’，４’を形成する。次に、同図（ａ）に示すように、電極２’のダイボンディングパッド２１に、放熱部材５を接合する。本実施形態においては、ダイボンディングパッド２１と放熱部材５との接合は、超音波接合によって行う。次に、後に図２２（ａ），（ｂ）にて示すように、接着層６１（図８参照、図２２では省略）を介して半導体素子１をダイボンディングパッド２１に配置する。半導体素子１を配置する位置は、ダイボンディングパッド２１を挟んで放熱部材５とは反対側である。
【００７５】
次に、半導体素子１とワイヤボンディングパッド３１とに、ワイヤ６９を接合する。同様に、半導体素子１とワイヤボンディングパッド４１とに、ワイヤ６９を接合する。ワイヤ６９の接合は、以下のボンディングツール９００Ａを用いて、次のように行う。
【００７６】
図１０および図１１は、ボンディングツールの一例を示している。本実施形態のボンディングツール９００Ａは、ウエッジ９０１、ワイヤガイド９０２、カッタ９０３、本体９０４、およびホーン９０５を備えている。
【００７７】
ホーン９０５は、ウエッジ９０１を保持しており、ウエッジ９０１を接続対象に押し付けながら、超音波振動を付加するためのものである。ホーン９０５は、本体９０４に支持されている。本実施形態においては、ホーン９０５は、弾性支持部材（図示略）を介して本体９０４に固定されている。これにより、ホーン９０５は、本体９０４によって弾性的に支持されている。
【００７８】
ワイヤガイド９０２は、ウエッジ９０１に対して固定されており、たとえばワイヤリール９６５からのワイヤ６９’をウエッジ９０１へと導くためのものである。ウエッジ９０１から見てワイヤガイド９０２が取り付けられている側が、後述するボンディング作業において前側となる。
【００７９】
ウエッジ９０１は、ワイヤ６９’を押し付けるとともに、超音波振動によって接続対象に接合する部分である。ウエッジ９０１は、たとえばタングステンカーバイトからなる。図１２〜図１４に示すように、ウエッジ９０１には、ガイド溝９１１および補助溝９１２が形成されている。ガイド溝９１１は、ウエッジ９０１の下端に設けられており、前後方向に延びるＶ字溝である。補助溝９１２は、ウエッジ９０１の先端部分のほぼ中央に設けられており、ガイド溝９１１と直角に延びる略半楕円溝である。ガイド溝９１１の内面のうち、補助溝９１２よりも前側にある部分が前方押し付け面９１１ａを構成しており、補助溝９１２よりも後側にある部分が後方押し付け面９１１ｂを構成している。また、補助溝９１２によって空隙部９１３が規定されている。空隙部９１３は、前方押し付け面９１１ａと後方押し付け面９１１ｂとの間に介在する。本実施形態においては、前方押し付け面９１１ａ、後方押し付け面９１１ｂ、および空隙部９１３の前後方向長さは、互いにほとんど同一とされている。
【００８０】
カッタ９０３は、ワイヤ６９’を切断するためのものであり、ウエッジ９０１の後ろ側に配置されている。本実施形態においては、カッタ９０３は、本体９０４に対して剛的に取り付けられている。
【００８１】
次に、ボンディングツール９００Ａを用いたワイヤボンディング方法について、図１０および図１５〜図１９を参照しつつ以下に説明する。
【００８２】
ボンディングツール９００Ａを用いたワイヤボンディング方法においては、たとえば、ダイボンディングパッド２１に搭載された半導体素子１の電極パッド９８１と、電極３のワイヤボンディングパッド３１とをワイヤ６９’を介して接続する。図１０に示すように、あらかじめワイヤボンディング方法を開始可能な状態とされたボンディングツール９００Ａのウエッジ９０１の先端を、電極パッド９８１の直上に位置させる。そして、ウエッジ９０１の先端を電極パッド９８１に向かわせる。このとき、ワイヤ６９’の先端部分は、ガイド溝９１１に嵌っている。
【００８３】
次いで、図１５に示すように、ファーストボンディング工程を行う。具体的には、ウエッジ９０１を電極パッド９８１に押し当てつつ、超音波振動をワイヤ６９’に付加する。これにより、ワイヤ６９’の先端部分と電極パッド９８１とが超音波溶接される。ワイヤ６９’のうち、電極パッド９８１に対して超音波溶接される部分は、前方押し付け面９１１ａと電極パッド９８１とに挟まれた部分、ないし、後方押し付け面９１１ｂと電極パッド９８１とにはさまれた部分である。一方、ワイヤ６９’のうち空隙部９１３に収容された部分は、電極パッド９８１に対してほとんど押し付けられない。この結果、図１６に示すように、前方押し付け面９１１ａによって接合された前方接合部９６１，後方押し付け面によって接合された後方接合部９６３、および中間部９６２を有するファーストボンディング部９０６Ａが形成される。中間部９６２は、空隙部９１３に収容されていた部分であったため、電極パッド９８１には接合されておらず、本実施形態においては、電極パッド９８１から若干浮いたアーチ状とされている。
【００８４】
次いで、図１７に示すように、セカンドボンディング工程を行う。具体的には、ウエッジ９０１の後方押し付け面９１１ｂを電極３’のワイヤボンディングパッド３１に押し付ける。このとき、ワイヤボンディングパッド３１の前端は、空隙部９１３と重なる位置にある。そして、ウエッジ９０１によってワイヤ６９’に超音波振動を付加する。これにより、ワイヤ６９’のうち後方押し付け面９１１ｂとワイヤボンディングパッド３１とに挟まれた部分が、ワイヤボンディングパッド３１に接合される。この接合された部分は、図１８に示すように、セカンドボンディング部９０６Ｂとなる。
【００８５】
次いで、ボンディングツール９００Ａを前方に移動させる。この移動により、カッタ９０３は、セカンドボンディング部９０６Ｂの前端とワイヤボンディングパッド３１の前端との間に位置する。この範囲にあるワイヤ６９’は、空隙部９１３に収容されていた部分であるため、ワイヤボンディングパッド３１に対しては接合されていない。次いで、本体９０４を押し下げると、本体９０４に対して剛的に取り付けられたカッタ９０３が、本体９０４とともに下降する。本実施形態においては、このカッタ９０３の下降により、ワイヤ６９’に切れ目がつけられる。すなわち、本体９０４の下降量は、カッタ９０３がワイヤ６９’を完全に切断してしまわない程度に設定されている。一方、本体９０４に弾性的に取り付けられたウエッジ９０１は、電極３’と当接したとしても、それ以上過度に電極３’に食い込むことは無い。
【００８６】
この後は、図１９に示すように、ウエッジ９０１とともにワイヤ６９’をワイヤボンディングパッド３１から離間させる。これにより、切れ目がつけられたワイヤ６９’は切断され、ワイヤ６９が生じる。以上の工程を経ることにより、ワイヤボンディング作業が終了し、図示されたワイヤボンディング構造９００Ｂが完成する。
【００８７】
ワイヤボンディング構造９００Ｂは、半導体素子１の電極パッド９８１に接合されたファーストボンディング部９０６Ａと、ワイヤボンディングパッド３１に接合されたセカンドボンディング部９０６Ｂと、これらをつなぐ橋絡部９０６Ｃとを有するワイヤ６９によって構成されている。図２０および図２１は、ファーストボンディング部９０６Ａをより詳細に示している。図２０において、斜線が付された部分が、電極パッド９８１と確実に接合された前方接合部９６１および後方接合部９６３である。前方接合部９６１および後方接合部９６３は、ウエッジ９０１によって押しつぶされるため、図２１に示すように若干広げられた形状とされている。中間部９６２は、空隙部９１３に収容されていたため、前方接合部９６１および後方接合部９６３と比較すると変形の度合いが顕著に少ない。本実施形態においては、前方接合部９６１、後方接合部９６３、および中間部９６２の前後方向（ワイヤ６９の長手方向）長さは、互いにほとんど同一である。以上のように、ワイヤ６９をワイヤボンディンングパッド３１と半導体素子１とに接合する。詳細は説明しないが、同様に、ワイヤ６９をワイヤボンディングパッド４１と半導体素子１とに接合する。このようにして、図２２に示す構成を得ることができる。
【００８８】
次に、図２３に示すように、金型８５および金型８６によって、リード２２’，３２’，４２’を挟み込む（図２３では、リード４２’のみ示す）。金型８５，８６がリード２２’，３２’，４２’を挟み込んでいる状態で、金型８５，８６をリード２２’，３２’，４２’に固定する。ピン８７，８８を用いて、金型８５，８６に対しダイボンディングパッド２１を固定する。金型８５，８６によってリード２２’，３２’，４２’を挟み込んだ際、金型８５および金型８６に囲まれた空間８９１が形成される。空間８９１は、ダイボンディングパッド２１や、半導体素子１などを収容している。
【００８９】
次に、空間８９１に樹脂を注入する。次に、ダイボンディングパッド２１からピン８７をわずかに離間させる。すると、ダイボンディングパッド２１とピン８７との間にも樹脂が入り込む。同様にダイボンディングパッド２１からピン８８をわずかに離間させる。すると、ダイボンディングパッド２１およびピン８８の間に樹脂が入り込む。その後、樹脂が完全に硬化した後に、樹脂パッケージ７から金型８５，８６を取り外す。このようにして、図２〜図４に示した上述の樹脂パッケージ７が形成される。樹脂パッケージ７のうち金型８５によって形成された面が、上述の第１面７１となる。一方、樹脂パッケージ７のうち金型８６によって形成された面が、上述の第２面７２となる。樹脂パッケージ７のうちピン８７が挿入されていた部位は、上述のピン跡７１１となる。同様に、樹脂パッケージ７のうちピン８８が挿入されていた部位は、上述のピン跡７２１となる。その後、線８９９（図２２参照）に沿ってリード２２’，３２’，４２’を切断するなどして、半導体装置Ａ１０が製造される。
【００９０】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００９１】
半導体装置Ａ１０は、放熱部材５を備えている。そのため、半導体素子１からダイボンディングパッド２１に伝わった熱は、放熱部材５を介して、放熱板８２に伝導し得る。よって、半導体素子１からダイボンディングパッド２１に伝わった熱は、放熱板８２に伝わりやすくなる。したがって、半導体装置Ａ１０は、半導体素子１が過度に高温となることを抑制するのに適する。すなわち、半導体装置Ａ１０は、放熱性に優れている。
【００９２】
半導体装置Ａ１０においては、電極２は、均一の厚さの導電部材を成型することにより形成されている。そのため、電極２を形成するために、ダイボンディングパッド２１の厚さとリード２２の厚さが異なる導電部材を用いる必要がない。均一の厚さの導電部材は、低コストで製造できる。したがって、半導体装置Ａ１０は、製造コストの削減を図るのに適する。
【００９３】
半導体装置Ａ１０においては、ダイボンディングパッド２１と放熱部材５とは、超音波接合によって接合されている。超音波接合によりダイボンディングパッド２１と放熱部材５とを接合する際には、ダイボンディングパッド２１の温度を上昇させる必要がない。そのため、放熱部材５を接合する際に、ダイボンディングパッド２１が酸化されにくい。すなわち、放熱部材５を接合した後であっても、ダイボンディングパッド２１の配置面２１１が酸化膜に覆われておらず導電材料が露出した状態を保つことができる。したがって、半導体装置Ａ１０は、ダイボンディングパッド２１と半導体素子１とをより確実に導通させるのに適する。
【００９４】
本実施形態によれば、前方押し付け面９１１ａおよび後方押し付け面９１１ｂを用いてファーストボンディング部９０６Ａを形成するのに対し、セカンドボンディング部９０６Ｂの形成においては、後方押し付け面９１１ｂのみを用いる。これにより、セカンドボンディング部９０６Ｂの前後方向（ワイヤ６９の長手方向）長さは、ファーストボンディング部９０６Ａよりも顕著に短くなっており、本実施形態の場合、１／３程度である。したがって、ファーストボンディング部９０６Ａと電極パッド９８１との接合面積を十分に確保しつつ、ワイヤボンディングパッド３１を電極パッド９８１の１／３程度とすることが可能であり、半導体素子１を備えた半導体装置の小型化を図ることができる。
【００９５】
ガイド溝９１１を設けておくことにより、ワイヤ６９’を確実に保持することができる。補助溝９１２を形成することにより、前方押し付け面９１１ａと後方押し付け面９１１ｂとを確実に離間させることが可能である。また、補助溝９１２の形状およびサイズを適宜設定することにより、空隙部９１３の大きさを調整することができる。これにより、ファーストボンディング部９０６Ａの中間部９６２の電極パッド９８１に対する浮き代を所望の大きさとすることができる。
【００９６】
ワイヤ６９’のうち、セカンドボンディング部９０６Ｂの前方に隣接する部分は、ワイヤボンディングパッド３１に対して接合されていない。この部分にカッタ９０３によって切れ目を入れることにより、ボンディングツール９００Ａを離間させる動作によってワイヤ６９’を適切に切断することができる。カッタ９０３が本体９０４に対して剛的に取り付けられていることにより、本体９０４の下降動作のみによってワイヤ６９’に切れ目をいれることができる。これは、たとえばカッタ９０３を駆動するための専用の駆動源を備える構成と比べて、全体の構成が複雑になってしまうことを回避するのに適している。
【００９７】
以下に、本実施形態の変形例を示す。以下の変形例では、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００９８】
＜第１変形例＞
次に、図２４〜図２６を用いて、本実施形態にかかる半導体装置の第１変形例について説明する。
【００９９】
図２４は、本変形例にかかる半導体装置の断面図である。図２５は、本変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図２６は、本変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【０１００】
これらの図に示す半導体装置Ａ１１は、半導体装置Ａ１０と同様に、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図８参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。半導体装置Ａ１１は、放熱部材５の形状が半導体装置Ａ１０と相違する。半導体装置Ａ１１における半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、ワイヤ６９、および、樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ１０の構成と同様であるから、説明を省略する。
【０１０１】
本変形例においては、放熱部材５は、平板部５１と、突出部５２とを含む。平板部５１は、略矩形の板状を呈する。平板部５１は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１と重なる。突出部５２は、平板部５１から方向ｘ１に向かって突出している。突出部５２は、ｘｙ平面視において、リード２２と重なる。図２５、図２６に示すように、突出部５２とワイヤボンディングパッド３１との間に隙間３９が形成されている。同様に、突出部５２とワイヤボンディングパッド４１との間に隙間４９が形成されている。突出部５２の方向ｘ１側の先端は、ダイボンディングパッド２１よりも方向ｘ１側に位置する。
【０１０２】
次に、本変形例の作用効果について説明する。
【０１０３】
半導体装置Ａ１１においては、放熱部材５は、平板部５１から突出する突出部５２を含む。放熱部材５が突出部５２を含む構成は、ｘｙ平面視において、放熱部材５の面積を大きくするのに適する。そのため、半導体装置Ａ１１によると、放熱部材５を介して、ダイボンディングパッド２１から放熱板８２に熱が伝わりやすくなる。
【０１０４】
半導体装置Ａ１１においては、ｘｙ平面視において、突出部５２とワイヤボンディングパッド３１との間に隙間３９が形成されている。このような構成によると、ｘｙ平面視において、突出部５２がワイヤボンディングパッド３１と重なる領域を小さくすることができる。ワイヤ６９をワイヤボンディングパッド３１に接合する際には、ワイヤボンディングパッド３１の方向ｚ２側に図示しないヒータを配置する。ｘｙ平面視における突出部５２とワイヤボンディングパッド３１とが重なる領域が小さいと、当該ヒータを配置し易い。したがって、半導体装置Ａ１１によると、ワイヤボンディングパッド３１にワイヤ６９を容易に接合できる。同様の理由により、半導体装置Ａ１１によると、ワイヤボンディングパッド４１にワイヤ６９を容易に接合できる。
【０１０５】
＜第２変形例＞
次に、図２７〜図２９を用いて、本実施形態にかかる半導体装置の第２変形例について説明する。
【０１０６】
図２７は、本変形例にかかる半導体装置の断面図である。図２８は、本変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図２９は、本変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【０１０７】
これらの図に示す半導体装置Ａ１２は、半導体装置Ａ１０と同様に、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図８参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。半導体装置Ａ１２は、放熱部材５の形状が、半導体装置Ａ１０と相違する。半導体装置Ａ１２における半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、ワイヤ６９、および、樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ１０の構成と同様であるから、説明を省略する。放熱部材５には、ネジ挿通用の円形のネジ穴５４が形成されている。図２８に示すように、放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１よりも、方向ｘ２の側に位置する部位を有する。
【０１０８】
半導体装置Ａ１２は、ｘｙ平面視において、放熱部材５の面積を大きくするのに適する。そのため、半導体装置Ａ１２によると、放熱部材５を介して、ダイボンディングパッド２１から放熱板８２に熱が伝わりやすくなる。
【０１０９】
なお、本変形例における放熱部材５は、半導体装置Ａ１１における平板部５１と突出部５２とを備える構成であってもよい。
【０１１０】
＜第３変形例＞
次に、図３０〜図３２を用いて、本実施形態にかかる半導体装置の第３変形例について説明する。
【０１１１】
図３０は、本変形例にかかる半導体装置の断面図である。図３１は、本変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図３２は、本変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【０１１２】
これらの図に示す半導体装置Ａ１３は、半導体装置Ａ１０と同様に、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図８参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。半導体装置Ａ１３は、放熱部材５の形状が、半導体装置Ａ１０と相違する。半導体装置Ａ１２における半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、ワイヤ６９、および、樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ１０の構成と同様であるから、説明を省略する。放熱部材５には、方向ｘ２の端部から方向ｘ１側に凹む凹部５５が形成されている。凹部５５は、方向ｘ２側に開口している。ｘｙ平面視において、凹部５５は、ダイボンディングパッド２１における孔２１４と重なる。図３１に示すように、本変形例においても、放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１よりも、方向ｘ２の側に位置する部位を有する。
【０１１３】
半導体装置Ａ１３は、ｘｙ平面視において、放熱部材５の面積を大きくするのに適する。そのため、半導体装置Ａ１３によると、放熱部材５を介して、ダイボンディングパッド２１から放熱板８２に熱が伝わりやすくなる。
【０１１４】
なお、本変形例における放熱部材５は、半導体装置Ａ１１における平板部５１と突出部５２とを備える構成であってもよい。
【０１１５】
＜半導体装置の実装構造の変形例＞
次に、図３３を用いて、本実施形態にかかる半導体装置の実装構造の変形例について示す。
【０１１６】
図３３は、本変形例にかかる半導体装置の実装構造の要部断面図である。同図に示す半導体装置の実装構造Ｂ２は、半導体装置Ａ１０と、実装基板８１と、放熱板８２とを備える。半導体装置の実装構造Ｂ２は、半導体装置の実装構造Ｂ１と異なり、実装基板８１と平行に放熱板８２が形成されている。そして、リード２２，３２，４２のいずれもが屈曲した状態で、半導体装置Ａ１０が実装基板８１に実装されている。なお、半導体装置Ａ１０に代えて、半導体装置Ａ１１〜Ａ１３のいずれかが実装基板８１に実装されていてもよい。
【０１１７】
［第２実施形態］
次に、図３４〜図４５を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。
【０１１８】
図３４は、本実施形態にかかる半導体装置の実装構造を示す要部断面図である。
【０１１９】
図３４に示す半導体装置の実装構造Ｂ３は、半導体装置Ａ２０と、実装基板８１と、放熱板８２とを備える。
【０１２０】
実装基板８１は、複数の電子部品が実装される基板である。実装基板８１は、絶縁性の材料よりなる。実装基板８１には図示しない配線パターンが形成されている。実装基板８１には、複数の孔８１１が形成されている。放熱板８２は、実装基板８１に立設されている。放熱板８２は、熱伝導率の比較的大きな材料、たとえば、アルミニウムなどの金属よりなる。
【０１２１】
図３５は、本実施形態にかかる半導体装置の正面図である。図３６は、本実施形態にかかる半導体装置の平面図である。図３７は、本実施形態にかかる半導体装置の底面図である。図３８は、本実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図３９は、本実施形態にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図４０は、本実施形態にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。図４１は、図３８に示した半導体装置の部分拡大断面図である。
【０１２２】
これらの図に示す半導体装置Ａ２０は、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図４１参照、その他の図では略）と、メッキ層６２（図３４、図３８参照、その他の図では略）と、接合層６３（図４１参照、その他の図では略）と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。図３９、図４０では、樹脂パッケージ７を、２点鎖線で示している。図３４に示すように、半導体装置Ａ２０は、実装基板８１に実装されている。半導体装置Ａ２０は、半導体素子１の種類により、電気回路におけるスイッチング機能、整流機能、増幅機能などを果たす電子部品として用いられる。
【０１２３】
図３４、図３８、図３９に示す半導体素子１は、平面視矩形状である。半導体素子１は、たとえば、ダイオードやトランジスタなどの半導体からなる素子である。本実施形態では、半導体素子１はトランジスタである。
【０１２４】
図３４、図３８〜図４０に示す電極２は、ダイボンディングパッド２１と、リード２２とを含む。ダイボンディングパッド２１およびリード２２は、たとえば、銅などの導電材料よりなる。
【０１２５】
ダイボンディングパッド２１は、半導体素子１を搭載するためのものである。ダイボンディングパッド２１は、平板状である。ダイボンディングパッド２１は、配置面２１１と、裏面２１２とを有する。配置面２１１は方向ｚ１を向く。裏面２１２は、方向ｚ２を向く。配置面２１１には、半導体素子１が配置されている。ダイボンディングパッド２１には半導体素子１にて発生した熱が伝わる。ダイボンディングパッド２１には、配置面２１１から裏面２１２にわたって貫通する孔２１４が形成されている。図３９に示すように、孔２１４は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ２側の端部からｘ１方向に凹む形状である。
【０１２６】
リード２２は、ダイボンディングパッド２１から線状に延びる形状である。リード２２は挿入実装用のものである。図３４に示すように、リード２２は孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ２０が実装基板８１に実装される。リード２２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にはハンダ８４が充填されている。図３８〜図４０に示すように、リード２２は、接合部２２３と、端子部２２２とを有する。本実施形態においては、接合部２２３と端子部２２２とは一体成型されている。接合部２２３は、ダイボンディングパッド２１に接合されている。接合部２２３は、配置面２１１と交差する方向に延びる形状である。図３８に示すように、接合部２２３は、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２よりも、方向ｚ２側に位置する部位を有する。すなわち、接合部２２３の方向ｚ２側の先端は、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２よりも、方向ｚ２側に位置する。端子部２２２は、接合部２２３につながる。端子部２２２は、接合部２２３から方向ｘ１に向かって延びる。端子部２２２は、後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。
【０１２７】
図３９、図４０に示す電極３は、ワイヤボンディングパッド３１と、リード３２とを含む。電極３は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ１側、且つ、リード２２の方向ｙ１側、に位置する。ワイヤボンディングパッド３１およびリード３２は、一体成型されている。ワイヤボンディングパッド３１およびリード３２は、たとえば銅などの導電性材料よりなる。ワイヤボンディングパッド３１は、ダイボンディングパッド２１より小さい略矩形の平板状である。リード３２は、ワイヤボンディングパッド３１とつながる。リード３２は、ワイヤボンディングパッド３１から方向ｘ１に向かって線状に延びる形状である。リード３２は、リード２２に並列されている。リード３２は、後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。リード３２は挿入実装用のものである。図３４に示すように、リード３２は孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ２０が実装基板８１に実装される。リード３２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にはハンダ８４が充填されている。
【０１２８】
図３９、図４０に示す電極４は、ワイヤボンディングパッド４１と、リード４２とを含む。電極４は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ１側、且つ、リード２２の方向ｙ２側、に位置する。ワイヤボンディングパッド４１およびリード４２は、一体成型されている。ワイヤボンディングパッド４１およびリード４２は、たとえば銅などの導電性材料よりなる。ワイヤボンディングパッド４１は、ダイボンディングパッド２１より小さい略矩形の平板状である。リード４２は、ワイヤボンディングパッド４１とつながる。リード４２は、ワイヤボンディングパッド４１から方向ｘ１に向かって線状に延びる形状である。リード４２は、リード２２に並列されている。リード４２とリード３２との間に、リード２２が位置する。リード４２は、後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。リード４２は挿入実装用のものである。図３４に示すように、リード４２は孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ２０が実装基板８１に実装される。リード４２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にはハンダ８４が充填されている。
【０１２９】
図４１に示すように、接着層６１は、半導体素子１とダイボンディングパッド２１との間に介在する。接着層６１は、半導体素子１をダイボンディングパッド２１に接着するためのものである。本実施形態においては、接着層６１を介して、半導体素子１がダイボンディングパッド２１と導通している。接着層６１は、たとえば、銀ペーストもしくはハンダペーストである。
【０１３０】
図３８〜図４０に示す放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１を挟んで、半導体素子１が配置された側と反対側に配置されている。すなわち、放熱部材５と半導体素子１との間にダイボンディングパッド２１が位置する。放熱部材５は、孔２１４よりも方向ｘ１側に位置する。放熱部材５は、略矩形の板状である。放熱部材５が略矩形の板状である場合には、放熱部材５を形成するのに穴を空けるなどの特殊な加工をする必要がないため、放熱部材５を製造し易い。
【０１３１】
放熱部材５は、半導体素子１にて発生した熱を速やかに半導体装置Ａ２０の外部に放出するために、設けられている。本実施形態において放熱部材５は、セラミックなどの絶縁材料よりなる。このようなセラミックとしては、たとえば、アルミナ、ジルコニア、もしくは、チッ化アルミニウムが挙げられる。
【０１３２】
放熱部材５は、面５ａ，５ｂを有する。面５ａは、方向ｚ１を向く。面５ｂは、方向ｚ２を向く。面５ａは、ダイボンディングパッド２１に接合されている。
【０１３３】
図４１に示す接合層６３は、たとえば、銀ペーストである。接合層６３は、面５ａとダイボンディングパッド２１との間に介在する。接合層６３は、面５ａとダイボンディングパッド２１を接合している。
【０１３４】
図３４〜図３８に示すように、樹脂パッケージ７は、半導体素子１、電極２〜４、および、放熱部材５を覆っている。樹脂パッケージ７は、たとえば、黒色のエポキシ樹脂よりなる。図３５に示すように、樹脂パッケージ７は、第１面７１と、第２面７２とを有する。第１面７１は、平坦面７１５とテーパ面７１６とを有する。平坦面７１５は、半導体装置Ａ２０を実装基板８１に実装するための実装面である。図３７、図３８に示すように、平坦面７１５からは、放熱部材５の面５ｂが露出している。平坦面７１５は、面５ｂと面一となっている。平坦面７１５は、必ずしも面５ｂと面一となっている必要はない。たとえば、平坦面７１５から放熱部材５がわずかに突出していてもよい。図３４に示すように、平坦面７１５および面５ｂは、放熱板８２に正対する。面５ｂと放熱板８２との間に放熱用のグリース８９が介在していてもよい。もしくは、図示しないが、面５ｂと放熱板８２が接していてもよい。これらは、半導体装置Ａ２０の放熱性向上の観点から好ましい。テーパ面７１６は、平坦面７１５につながる。テーパ面７１６は、方向ｚ１に向かうにつれ、ｘｙ平面における外側に向かう形状である。
【０１３５】
図３５に示すように、第２面７２は、複数の平坦面７２５と、複数のテーパ面７２６とを有する。各テーパ面７２６は、複数の平坦面７２５のいずれかにつながる。各テーパ面７２６は、方向ｚ２に向かうにつれ、ｘｙ平面における外側に向かう形状である。各テーパ面７２６は、境界７３において、テーパ面７１６とつながる。図３６に示すように、樹脂パッケージ７には、複数の平坦面７２５の一つから凹むピン跡７２１が形成されている。樹脂パッケージ７には、ネジ穴７８が形成されている。図３４に示すように、ネジ穴７８には、半導体装置Ａ２０を放熱板８２に固定するためのネジ８３が挿通される。
【０１３６】
図３９に示す２本のワイヤ６９は、たとえば、アルミニウムなどの金属よりなる。２本のワイヤ６９のうちの一つは、半導体素子１とワイヤボンディングパッド３１とに接合されている。これにより、半導体素子１とワイヤボンディングパッド３１とが導通している。２本のワイヤ６９のうちの一つは、半導体素子１とワイヤボンディングパッド４１とに接合されている。これにより、半導体素子１とワイヤボンディングパッド４１とが導通している。半導体素子１がトランジスタでなくダイオードである場合には、ワイヤボンディングパッド３１，４１のいずれにもワイヤ６９がボンディングされている必要はない。この場合、ワイヤボンディングパッド３１，４１のいずれか一方に、ワイヤ６９がボンディングされていればよい。
【０１３７】
図３４、図３８に示すメッキ層６２は、各リード２２，３２，４２の樹脂パッケージ７から突出している部位を覆っている。メッキ層６２は、たとえば、スズと銀と銅との合金よりなる。
【０１３８】
次に、図４２〜図４５を用いて、半導体装置Ａ２０の製造方法について説明する。
【０１３９】
まず、図４２に示すように、ダイボンディングパッド２１および放熱部材５を準備する。次に、接合層６３（図４１参照、図４２では略）を介して、ダイボンディングパッド２１を、放熱部材５の面５ａに接合する。次に、図４３に示すように、ダイボンディングパッド２１にリード２２’を、たとえば溶接をするなどして、接合する。ダイボンディングパッド２１とリード２２’との接合は、リード２２’の端子部２２２’を、放熱部材５の面５ｂから方向ｚにおいて距離Ｌ３だけ離間させた状態で行う。リード２２’の周囲には電極３’および電極４’が、配置されている。
【０１４０】
次に、図４４に示すように、接着層６１（図４１参照、図４４では略）を介して、ダイボンディングパッド２１に半導体素子１を配置する。半導体素子１を配置する位置は、ダイボンディングパッド２１を挟んで放熱部材５とは反対側である。
【０１４１】
次に、半導体素子１と電極３’のワイヤボンディングパッド３１とに、ワイヤ６９を接合する。同様に、半導体素子１と電極４’のワイヤボンディングパッド４１とに、ワイヤ６９を接合する。ワイヤ６９の接合は、第１実施形態で述べたように行う。
【０１４２】
次に、図４５に示すように、金型８５および金型８６によって、リード２２’，３２’，４２’（図４５ではリード２２’のみ示す）を挟み込む。金型８５，８６がリード２２’，３２’，４２’を挟み込んでいる状態で、金型８５，８６をリード２２’，３２’，４２’に固定する。また、ピン８８を用いて、金型８５，８６に対しダイボンディングパッド２１を固定する。金型８５は、放熱部材５の面５ｂに当接している。金型８５のうち面５ｂに当接する面と、方向ｚにおける、金型８５のうち端子部２２２’に当接する部位との離間距離Ｌ４は、上述の距離Ｌ３と略同一である。金型８５，８６によってリード２２’，３２’，４２’を挟み込んだ際、金型８５および金型８６に囲まれた空間８９１が形成される。空間８９１は、ダイボンディングパッド２１や、半導体素子１などを収容している。
【０１４３】
次に、空間８９１に樹脂を注入する。次に、ダイボンディングパッド２１からピン８８をわずかに離間させる。すると、ダイボンディングパッド２１およびピン８８の間に樹脂が入り込む。その後、樹脂が完全に硬化した後に、樹脂パッケージ７から金型８５，８６を取り外す。このようにして、図３５〜図３８に示した上述の樹脂パッケージ７が形成される。樹脂パッケージ７のうち金型８５によって形成された面が、上述の第１面７１となる。一方、樹脂パッケージ７のうち金型８６によって形成された面が、上述の第２面７２となる。樹脂パッケージ７のうちピン８８が挿入されていた部位は、上述のピン跡７２１となる。その後、図４４に示す線８９９に沿ってリード２２’，３２’，４２’を切断するなどして、半導体装置Ａ２０が製造される。
【０１４４】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【０１４５】
半導体装置Ａ２０は、放熱部材５を備えている。そのため、半導体素子１からダイボンディングパッド２１に伝わった熱は、放熱部材５を介して、放熱板８２に伝導し得る。よって、半導体素子１からダイボンディングパッド２１に伝わった熱は、放熱板８２に伝わりやすくなる。したがって、半導体装置Ａ２０は、半導体素子１が過度に高温となることを抑制するのに適する。すなわち、半導体装置Ａ２０は、放熱性に優れている。
【０１４６】
半導体装置Ａ２０においては、放熱部材５の面５ｂが、樹脂パッケージ７の平坦面７１５から露出している。そのため、放熱部材５から放熱板８２へ、樹脂パッケージ７を介さずに、熱が伝導しうる。これにより、放熱部材５から放熱板８２へ速やかに熱が伝わる。したがって、半導体装置Ａ２０は、半導体素子１が過度に高温となることを抑制するのにさらに適する。すなわち、半導体装置Ａ２０は、放熱性に特に優れている。
【０１４７】
本実施形態にかかる製造方法においては、図４２に示すように放熱部材５とダイボンディングパッド２１とを接合した後に、図４３に示すようにリード２２’をダイボンディングパッド２１に接合している。そのため、放熱部材５の厚さ（方向ｚにおける寸法）のばらつきがあっても、放熱部材５の面５ｂとリード２２’の端子部２２２’との方向ｚにおける離間距離Ｌ３を、ほぼ一定にすることができる。これにより、離間距離Ｌ３を、図４５に示した金型８５における距離Ｌ４と略同一にすることができる。仮にＬ３＜Ｌ４である場合を想定する。この場合、金型８５はリード２２’の端子部２２２’に当接する。だが、金型８５は、放熱部材５の面５ｂには当接せず、金型８５と面５ｂとの間には隙間が生じる。金型８５と面５ｂとの間に隙間が生じたままでは、面５ｂを樹脂パッケージ７から露出させることができない。また、仮にＬ３＞Ｌ４である場合を想定する。この場合、金型８５は、放熱部材５の面５ｂに当接する。だが、金型８５は、リード２２’の端子部２２２’に当接せず、金型８５と端子部２２２’との間には隙間が生じる。金型８５と端子部２２２’との間に隙間が生じたままでは、空間８９１から樹脂が流れ出すため、樹脂パッケージ７を形成することができない。一方、本実施形態にかかる方法では、距離Ｌ３を距離Ｌ４と略同一にすることができるため、金型８５，８６によってリード２２’を挟むとき、金型８５を、面５ｂおよびリード２２’の端子部２２２’のいずれにも、確実に当接させることができる。したがって、本実施形態にかかる方法は、面５ｂが樹脂パッケージ７から露出している装置を確実に製造するのに適する。
【０１４８】
半導体装置Ａ２０においては、放熱部材５は、セラミックよりなる。セラミックよりなる放熱部材５の厚さは、放熱部材５ごとにばらつきやすい。このような場合であっても、放熱部材５をダイボンディングパッド２１に接合した後に、リード２２’をダイボンディングパッド２１に接合すると、方向ｚにおける、面５ｂと端子部２２２’との離間距離Ｌ３を、距離Ｌ４と略同一にすることができる。したがって、本実施形態にかかる方法は、放熱部材５がセラミックよりなる場合に面５ｂが樹脂パッケージ７から露出している装置を確実に製造するのに、より好適である。
【０１４９】
以下に、本実施形態の変形例を示す。以下の変形例では、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【０１５０】
＜第１変形例＞
次に、図４６〜図４８を用いて、本実施形態の半導体装置の第１変形例について説明する。
【０１５１】
図４６は、本変形例にかかる半導体装置の断面図である。図４７は、本変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図４８は、本変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【０１５２】
これらの図に示す半導体装置Ａ２１は、半導体装置Ａ２０と同様に、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図４１参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、接合層６３（図４１参照、本変形例では図示略）と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。半導体装置Ａ２１は、電極２の構成および放熱部材５の形状が、半導体装置Ａ２０と相違する。半導体装置Ａ２１における半導体素子１、電極３，４、接着層６１、メッキ層６２、接合層６３、ワイヤ６９、および樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ２０の構成と同様であるから、説明を省略する。
【０１５３】
電極２は、ダイボンディングパッド２１と、リード２２とを含む。本変形例においては、ダイボンディングパッド２１は、板状部２１５および延出部２１６を有する。板状部２１５は、略矩形の板状を呈する。延出部２１６は、板状部２１５から、配置面２１１と交差する方向に延びる。より具体的には、延出部２１６は、方向ｚ２側から方向ｚ１側に向かう方向に延びる。板状部２１５および延出部２１６は、一体成型されている。リード２２は、方向ｘ１に向かって延びる線状である。リード２２は、延出部２１６と接合されている。図４６に示すように、延出部２１６はリード２２よりも方向ｚ１側に位置する部位を有する。すなわち、延出部２１６の方向ｚ１側の先端は、リード２２よりも方向ｚ１側に位置する。
【０１５４】
本変形例においては、放熱部材５は、平板部５１と、突出部５２とを含む。平板部５１は、略矩形の板状を呈する。図４７、図４８に示すように、平板部５１は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１と重なる。突出部５２は、平板部５１から方向ｘ１に向かって突出している。突出部５２は、ｘｙ平面視において、リード２２と重なる。本変形例においては、突出部５２とワイヤボンディングパッド３１との間に隙間３９が形成されている。同様に、突出部５２とワイヤボンディングパッド４１との間に隙間４９が形成されている。突出部５２の方向ｘ１側の先端は、板状部２１５の端面よりも方向ｘ１側に位置する。
【０１５５】
次に、本変形例の作用効果について説明する。
【０１５６】
半導体装置Ａ２１においては、放熱部材５は、平板部５１から突出する突出部５２を含む。放熱部材５が突出部５２を含む構成は、ｘｙ平面視において、放熱部材５の面積を大きくするのに適する。そのため、半導体装置Ａ２１によると、放熱部材５を介して、ダイボンディングパッド２１から放熱板８２に熱が伝わりやすくなる。
【０１５７】
半導体装置Ａ２１においては、ｘｙ平面視において、突出部５２とワイヤボンディングパッド３１との間に隙間３９が形成されている。このような構成によると、ｘｙ平面視において、突出部５２がワイヤボンディングパッド３１と重なる領域を小さくすることができる。ワイヤ６９をワイヤボンディングパッド３１に接合する際には、ワイヤボンディングパッド３１の方向ｚ２側に図示しないヒータを配置する。ｘｙ平面視における突出部５２とワイヤボンディングパッド３１とが重なる領域が小さいと、当該ヒータを配置し易い。したがって、半導体装置Ａ２１によると、ワイヤボンディングパッド３１にワイヤ６９を容易に接合できる。同様の理由により半導体装置Ａ２１によると、ワイヤボンディングパッド４１にワイヤ６９を容易に接合できる。
【０１５８】
＜第２変形例＞
次に、図４９〜図５２を用いて、本実施形態の半導体装置の第２変形例について説明する。
【０１５９】
図４９は、本変形例にかかる半導体装置の断面図である。図５０は、本変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図５１は、本変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【０１６０】
これらの図に示す半導体装置Ａ２２は、半導体装置Ａ２０と同様に、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図４１参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、接合層６３（図４１参照、本変形例では図示略）と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。半導体装置Ａ２２は、放熱部材５の形状が、半導体装置Ａ２０と相違する。半導体装置Ａ２２における半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、接合層６３、ワイヤ６９、および、樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ２０の構成と同様であるから、説明を省略する。放熱部材５は、外郭形状が矩形状の平板である。放熱部材５には、ネジ挿通用の円形のネジ穴５４が形成されている。ネジ穴５４は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１に形成された孔２１４と重なる。図５０に示すように、放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１よりも、方向ｘ２の側に位置する部位を有する。本変形例ではさらに、放熱部材５は、ｘｙ平面視において、樹脂パッケージ７から方向ｘ２側に、はみ出る部位を有する。
【０１６１】
半導体装置Ａ２２においては、放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１よりも、方向ｘ２の側に位置する部位を有する。これは、ｘｙ平面視において、放熱部材５の面積を大きくするのに適する。そのため、半導体装置Ａ２２によると、放熱部材５を介して、ダイボンディングパッド２１から放熱板８２に熱が伝わりやすくなる。
【０１６２】
半導体装置Ａ２２においては、放熱部材５は、ｘｙ平面視において、樹脂パッケージ７から方向ｘ２側にはみ出る部位を有する。これは、ｘｙ平面視において、放熱部材５の面積を大きくするのに適する。そのため、半導体装置Ａ２２によると、放熱部材５を介して、ダイボンディングパッド２１から放熱板８２に熱が伝わりやすくなる。
【０１６３】
半導体装置Ａ２２においては、放熱部材５は、ｘｙ平面視において、樹脂パッケージ７から方向ｘ２側にはみ出る部位を有している。このような半導体装置Ａ２２を製造するには、図５２に示す金型８５，８６を用いる。同図に示す金型８５，８６を用いる場合には、金型８５および金型８６が、放熱部材５を挟み込む。そのため、図４５に示したピン８８を用いる必要がない。ピン８８を用いないならば、ピン８８の移動に要する手間および時間を削減できる。そのため、半導体装置Ａ２２は、製造工程の簡素化、および、効率化を図るのに適する。
【０１６４】
なお、本変形例における放熱部材５は、半導体装置Ａ２１における平板部５１と突出部５２とを備える構成であってもよい。
【０１６５】
＜第３変形例＞
次に、図５３〜図５５を用いて、本実施形態の半導体装置の第３変形例について説明する。
【０１６６】
図５３は、本変形例にかかる半導体装置の断面図である。図５４は、本変形例にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図５５は、本変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【０１６７】
これらの図に示す半導体装置Ａ２３は、半導体装置Ａ２０と同様に、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図４１参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、接合層６３（図４１参照、本変形例では図示略）と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。半導体装置Ａ２３は、放熱部材５の形状が、半導体装置Ａ２０と相違する。半導体装置Ａ２３における半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、および、樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ２０の構成と同様であるから、説明を省略する。
【０１６８】
放熱部材５には、方向ｘ２の端部から方向ｘ１側に凹む凹部５５が形成されている。凹部５５は、方向ｘ２側に開口している。ｘｙ平面視において、凹部５５は、ダイボンディングパッド２１における孔２１４と重なる。図５４に示すように、放熱部材５は、ダイボンディングパッド２１よりも、方向ｘ２の側に位置する部位を有する。
【０１６９】
半導体装置Ａ２３は、ｘｙ平面視において、放熱部材５の面積を大きくするのに適する。そのため、半導体装置Ａ２３によると、放熱部材５を介して、ダイボンディングパッド２１から放熱板８２に熱が伝わりやすくなる。
【０１７０】
なお、本変形例における放熱部材５は、半導体装置Ａ２１における平板部５１と突出部５２とを備える構成であってもよい。
【０１７１】
＜第４変形例＞
次に、図５６〜図５８を用いて、本実施形態の半導体装置の第４変形例について説明する。
【０１７２】
図５６は、本変形例にかかる半導体装置の断面図である。図５７は、本変形例にかかる半導体装置の底面図である。図５８は、本変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【０１７３】
これらの図に示す半導体装置Ａ２４は、半導体装置Ａ２０と同様に、半導体素子１と、電極２〜４と、放熱部材５と、接着層６１（図４１参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、接合層６３（図４１参照、本変形例では図示略）と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。半導体装置Ａ２４は、放熱部材５の形状が、半導体装置Ａ２０と相違する。半導体装置Ａ２４における半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、接合層６３の各構成は、半導体装置Ａ２０の構成と同様であるから、説明を省略する。
【０１７４】
本変形例においては、放熱部材５は、四角錐台状である。放熱部材５は、脱落防止部５９１を含む。脱落防止部５９１は、放熱部材５のうち、ｘｙ平面視において面５ｂからはみ出る部分である。すなわち、脱落防止部５９１は、ｘｙ平面視において面５ｂと重ならない部分である。図５６によく表れているように、脱落防止部５９１よりも方向ｚ２に向かう側には、樹脂パッケージ７が形成されている。このような構成によると、樹脂パッケージ７に対する放熱部材５の方向ｚ２側への移動が規制される。したがって、放熱部材５が樹脂パッケージ７から脱落することを防止できる。
【０１７５】
なお、本変形例にかかる構成を、本実施形態にかかる第１〜第３変形例の各構成と組み合わせてもよい。
【０１７６】
＜第５変形例＞
次に、図５９を用いて、本実施形態の半導体装置の第５変形例について説明する。
【０１７７】
図５９は、本実施形態の第５変形例にかかる半導体装置の部分拡大断面図である。
【０１７８】
同図に示す半導体装置Ａ２５は、接合層６３の構成が、半導体装置Ａ２０と異なる。半導体装置Ａ２５における半導体素子１、電極２〜４、放熱部材５、接着層６１、メッキ層６２、ワイヤ６９、および、樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ２０の構成と同様であるから、説明を省略する。
【０１７９】
本変形例においては、接合層６３は、樹脂層６３１と、フィラー６３２とを含む。樹脂層６３１は、放熱部材５の面５ａとダイボンディングパッド２１との間に介在している。樹脂層６３１は、たとえば、エポキシなどの樹脂よりなる。フィラー６３２は、微細な形状であり、樹脂層６３１に混入されている。フィラー６３２は、樹脂層６３１を構成する材料の熱伝導率より大きい熱伝導率の材料よりなる。このような材料としては、ＡｌＮ、Ａｇなどが挙げられる。
【０１８０】
このような構成によれば、ダイボンディングパッド２１から放熱部材５へ、熱を伝えやすいフィラー６３２を経由して、熱が伝導しうる。そのため、ダイボンディングパッド２１から放熱部材５へ熱が伝わりやすくなる。したがって、半導体装置Ａ２５は、放熱性に優れる。
【０１８１】
なお、本実施形態の第１〜第４変形例における接合層６３として、本変形例の構成を採用してもよい。
【０１８２】
＜第６変形例＞
次に、図６０を用いて、本実施形態の半導体装置の第６変形例について説明する。
【０１８３】
図６０は、本実施形態の第６変形例にかかる半導体装置の部分拡大断面図である。
【０１８４】
同図に示す半導体装置Ａ２６は、放熱部材５の構成が、上述の半導体装置Ａ２０と異なる。半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、接合層６３、２本のワイヤ６９、および、樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ２０の構成と同様であるから、説明を省略する。
【０１８５】
放熱部材５は、基材５５１と、絶縁膜５５２とを含む。基材５５１は、たとえば、アルミニウムなどの金属よりなる。絶縁膜５５２は、絶縁材料からなる。絶縁膜５５２は、基材５５１を構成する金属の酸化物よりなる。絶縁膜５５２は、基材５５１がアルミニウムよりなる場合、アルミニウムの陽極酸化皮膜であるとよい。絶縁膜５５２は、面５ａ，５ｂを構成している。
【０１８６】
なお、本実施形態の第１〜第５変形例における放熱部材５として、本変形例の構成を採用してもよい。
【０１８７】
＜第７変形例＞
次に、図６１〜図６５を用いて、本実施形態の半導体装置の第７変形例について説明する。
【０１８８】
図６１は、本変形例にかかる半導体装置の断面図である。図６２は、本変形例にかかる半導体装置の底面図である。図６３は、本変形例にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。
【０１８９】
これらの図に示す半導体装置Ａ２７は、半導体装置Ａ２０と同様に、半導体素子１と、電極２〜４と、接着層６１（図４１参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、接合層６３（図４１参照、本変形例では図示略）と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、を備える。半導体装置Ａ２７は、放熱部材５の構成が、上述の半導体装置Ａ２０と異なる。半導体装置Ａ２７における半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、接合層６３、２本のワイヤ６９、および、樹脂パッケージ７の各構成は、半導体装置Ａ２０の構成と同様であるから、説明を省略する。
【０１９０】
本変形例においては、放熱部材５は、第１基板５８と、第２基板５９とを含む。第１基板５８および第２基板５９はいずれも、セラミックなどの絶縁材料よりなる。このようなセラミックとしては、たとえば、アルミナ、ジルコニア、もしくは、チッ化アルミニウムが挙げられる。
【０１９１】
第１基板５８は、矩形状の平板である。第１基板５８は、面５ａを構成している。第２基板５９は、第１基板５８より小さい矩形状の平板である。第２基板５９は、第１基板５８に積層されている。第２基板５９は、面５ｂを構成している。第２基板５９は、後述のように、第１基板５８とともに焼成することにより、接合されている。第２基板５９は、ｘｙ平面視において、全体にわたって第１基板５８と重なる。
【０１９２】
第１基板５８は、脱落防止部５８１を有する。脱落防止部５８１は、ｘｙ平面視において、第２基板５９からはみ出ている部位である。すなわち、脱落防止部５８１は、第１基板５８のうち、ｘｙ平面視において、第２基板５９と重ならない部位である。図６１に示すように、脱落防止部５８１よりも方向ｚ２に向かう側に、樹脂パッケージ７が形成されている。このような構成によると、樹脂パッケージ７に対する放熱部材５の方向ｚ２側への移動が規制される。したがって、放熱部材５が樹脂パッケージ７から脱落することを防止できる。
【０１９３】
次に、図６４、図６５を用いて、半導体装置Ａ２７の放熱部材５の製造方法の一例について簡単に説明する。
【０１９４】
まず、図６４に示すように、セラミックからなるシート８７１を用意する。次に、シート８７１に、セラミックよりなる複数の基板８７２を配置する。次に、シート８７１と複数の基板８７２とを一括して焼成する。次に、図６５に示すように、シート８７１を、複数の個片８７３に切断する。各個片８７３には、基板８７２が接合されている。基板８７２が接合された個片８７３の一つを、放熱部材５として用いる。放熱部材５をダイボンディングパッド２１に接合層６３（図４１参照、本変形例では図示略）を介して接合するなど、半導体装置Ａ２０に関して述べた方法と同様の方法を行うことにより、半導体装置Ａ２７を製造することができる。
【０１９５】
なお、本実施形態の第１〜第６変形例における放熱部材５として、第１基板５８と第２基板５９とが積層された本変形例の構成を採用してもよい。
【０１９６】
＜半導体装置の実装構造の変形例＞
次に、図６６を用いて、半導体装置の実装構造の変形例について示す。
【０１９７】
図６６は、本実施形態にかかる半導体装置の実装構造の変形例を示す要部断面図である。
【０１９８】
同図に示す半導体装置の実装構造Ｂ４は、半導体装置Ａ２０と、実装基板８１と、放熱板８２とを備える。半導体装置の実装構造Ｂ４は、半導体装置の実装構造Ｂ３と異なり、実装基板８１と平行に放熱板８２が形成されている。そして、リード２２，３２，４２のいずれもが屈曲した状態で、半導体装置Ａ２０が実装基板８１に実装されている。なお、半導体装置Ａ２０に代えて、半導体装置Ａ２１〜Ａ２７のいずれかが実装基板８１に実装されていてもよい。
【０１９９】
［第３実施形態］
次に、図６７〜図７８を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。
【０２００】
図６７は、本実施形態にかかる半導体装置の実装構造を示す要部断面図である。
【０２０１】
図６７に示す半導体装置の実装構造Ｂ５は、半導体装置Ａ３０と、実装基板８１と、放熱板８２とを備える。
【０２０２】
実装基板８１は、複数の電子部品が実装される基板である。実装基板８１は、絶縁性の材料よりなる。実装基板８１には図示しない配線パターンが形成されている。実装基板８１には、複数の孔８１１が形成されている。放熱板８２は、実装基板８１に立設されている。放熱板８２は、熱伝導率の比較的大きな材料、たとえば、アルミニウムなどの金属よりなる。
【０２０３】
図６８は、本実施形態にかかる半導体装置の正面図である。図６９は、本実施形態にかかる半導体装置の平面図である。図７０は、本実施形態にかかる半導体装置の底面図である。図７１は、本実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図７２は、本実施形態にかかる半導体装置の平面図（一部透視化）である。図７３は、本実施形態にかかる半導体装置の底面図（一部透視化）である。図７４は、図７１に示した半導体装置の部分拡大断面図である。
【０２０４】
これらの図に示す半導体装置Ａ３０は、半導体素子１と、電極２〜４と、接着層６１（図７４参照、その他の図では省略）と、メッキ層６２（図６７、図７１参照、その他の図では省略）と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、絶縁膜８と、を備える。図７２、図７３では、樹脂パッケージ７を２点鎖線で示している。半導体装置Ａ３０は、実装基板８１に実装されている。図６７に示すように、半導体装置Ａ３０は、半導体素子１の種類により、電気回路におけるスイッチング機能、整流機能、増幅機能などを果たす電子部品として用いられる。
【０２０５】
図６７、図７１、図７２に示す半導体素子１は、平面視矩形状である。半導体素子１は、たとえば、ダイオードやトランジスタなどの半導体からなる素子である。本実施形態では、半導体素子１はトランジスタである。
【０２０６】
図７１〜図７３に示す電極２は、ダイボンディングパッド２１と、リード２２とを含む。ダイボンディングパッド２１およびリード２２は、たとえば、銅などの導電材料よりなる。
【０２０７】
ダイボンディングパッド２１は、半導体素子１を搭載するためのものである。ダイボンディングパッド２１は、平板状である。ダイボンディングパッド２１は、配置面２１１と、裏面２１２とを有する。配置面２１１は方向ｚ１を向く。裏面２１２は、方向ｚ２を向く。配置面２１１には、半導体素子１が配置されている。ダイボンディングパッド２１には半導体素子１にて発生した熱が伝わる。ダイボンディングパッド２１には、配置面２１１から裏面２１２にわたって貫通する孔２１４が形成されている。図７２に示すように、孔２１４は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ２側の端部からｘ１方向に凹む形状である。
【０２０８】
リード２２は、ダイボンディングパッド２１から線状に延びる形状である。リード２２は挿入実装用のものである。図６７に示すように、リード２２が孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ３０が実装基板８１に実装される。リード２２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にはハンダ８４が充填されている。図７１〜図７３に示すように、リード２２は、連結部２２１と、端子部２２２とを有する。本実施形態においては、連結部２２１と端子部２２２とは一体成型されている。連結部２２１は、ダイボンディングパッド２１につながる。連結部２２１は、ダイボンディングパッド２１から、配置面２１１と交差する方向に延びる形状である。端子部２２２は、連結部２２１につながる。端子部２２２は、連結部２２１から方向ｘ１に向かって延びる。端子部２２２は、後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。
【０２０９】
図７２、図７３に示す電極３は、ワイヤボンディングパッド３１と、リード３２とを含む。電極３は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ１側、且つ、リード２２の方向ｙ１側、に位置する。ワイヤボンディングパッド３１およびリード３２は、一体成型されている。ワイヤボンディングパッド３１およびリード３２は、たとえば銅などの導電性材料よりなる。ワイヤボンディングパッド３１は、ダイボンディングパッド２１より小さい略矩形の平板状である。リード３２は、ワイヤボンディングパッド３１とつながる。リード３２は、ワイヤボンディングパッド３１から方向ｘ１に向かって線状に延びる形状である。リード３２は、リード２２に並列されている。リード３２は、後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。リード３２は挿入実装用のものである。図６７に示すように、リード３２は孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ３０が実装基板８１に実装される。リード３２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にハンダ８４が充填されている。
【０２１０】
図７２、図７３に示す電極４は、ワイヤボンディングパッド４１と、リード４２とを含む。電極４は、ｘｙ平面視において、ダイボンディングパッド２１の方向ｘ１側、且つ、リード２２の方向ｙ２側、に位置する。ワイヤボンディングパッド４１およびリード４２は、一体成型されている。ワイヤボンディングパッド４１およびリード４２は、たとえば銅などの導電性材料よりなる。ワイヤボンディングパッド４１は、ダイボンディングパッド２１より小さい略矩形の平板状である。リード４２は、ワイヤボンディングパッド４１とつながる。リード４２は、ワイヤボンディングパッド４１から方向ｘ１に向かって線状に延びる形状である。リード４２を実装基板８１に固定するために、孔８１１にハンダ８４が充填されている。リード４２は、リード２２に並列されている。リード４２とリード３２との間に、リード２２が位置する。リード４２は、後述の樹脂パッケージ７から突出する部位を有する。リード４２は挿入実装用のものである。図６７に示すように、リード４２が孔８１１に挿入される。これにより、半導体装置Ａ３０が実装基板８１に実装される。
【０２１１】
図７４に示す接着層６１は、半導体素子１とダイボンディングパッド２１との間に介在する。接着層６１は、半導体素子１をダイボンディングパッド２１に接着するためのものである。本実施形態においては、接着層６１を介して、半導体素子１がダイボンディングパッド２１と導通している。接着層６１は、たとえば、銀ペーストもしくはハンダペーストである。
【０２１２】
図７１に示すように、樹脂パッケージ７は、半導体素子１、および、電極２〜４を覆っている。樹脂パッケージ７は、たとえば、黒色のエポキシ樹脂よりなる。図６８に示すように、樹脂パッケージ７は、第１面７１と、第２面７２とを有する。第１面７１は、平坦面７１５とテーパ面７１６とを有する。図６７に示すように、平坦面７１５は、半導体装置Ａ３０を実装基板８１に実装するための実装面である。図７４に示すように、平坦面７１５からは、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２が露出している。本実施形態においては、平坦面７１５は、裏面２１２と面一となっている。なお、平坦面７１５は、裏面２１２と面一でなくてもよい。図６８に示すように、テーパ面７１６は、平坦面７１５につながる。テーパ面７１６は、方向ｚ１に向かうにつれ、ｘｙ平面における外側に向かう形状である。
【０２１３】
図６８に示すように、第２面７２は、複数の平坦面７２５と、複数のテーパ面７２６とを有する。各テーパ面７２６は、複数の平坦面７２５のいずれかにつながる。各テーパ面７２６は、方向ｚ２に向かうにつれ、ｘｙ平面における外側に向かう形状である。各テーパ面７２６は、境界７３において、テーパ面７１６とつながる。樹脂パッケージ７には、図６９に示すように、複数の平坦面７２５の一つから凹むピン跡７２１が形成されている。また、図６９、図７０に示すように、樹脂パッケージ７には、ネジ穴７８が形成されている。図６７に示すように、ネジ穴７８には、半導体装置Ａ３０を放熱板８２に固定するためのネジ８３が挿通される。
【０２１４】
図７１、図７４によく表れているように、絶縁膜８は、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２と、樹脂パッケージ７における平坦面７１５とを覆っている。絶縁膜８は、裏面２１２と平坦面７１５とを直接覆っている。すなわち、絶縁膜８は、裏面２１２および平坦面７１５に接している。半導体装置Ａ３０を使用する際にダイボンディングパッド２１に電流が流れるのであるならば、絶縁膜８は、厚さ方向に約６ｋＶの電圧が印加されても、絶縁破壊しないことが好ましい。絶縁膜８の厚さ（方向ｚにおける寸法）は、ダイボンディングパッド２１の厚さ（方向ｚにおける寸法）より小さい。ダイボンディングパッド２１の厚さは、たとえば、２００〜８００μｍである。一方、絶縁膜８の厚さは、たとえば、１０〜２００μｍである。絶縁膜８を構成する材料の絶縁耐圧は、たとえば、３〜４．６ｋＶ／ｍｍである。絶縁膜８を構成する材料は、たとえば、ポリアミドイミドもしくはポリイミドが挙げられる。絶縁膜８は、面８ａを有する。面８ａは、方向ｚ２を向く。
【０２１５】
図６７に示すように、面８ａは、放熱板８２に正対している。面８ａと放熱板８２との間には、放熱用のグリース８９が介在していてもよい。もしくは、図示しないが、面８ａと放熱板８２とが接していてもよい。これらは、半導体装置Ａ３０の放熱性向上の観点から好ましい。
【０２１６】
図７２に示す２本のワイヤ６９は、たとえば、アルミニウムなどの金属よりなる。２本のワイヤ６９のうちの一つは、半導体素子１とワイヤボンディングパッド３１とに接合されている。これにより、半導体素子１とワイヤボンディングパッド３１とが導通している。２本のワイヤ６９のうちの一つは、半導体素子１とワイヤボンディングパッド４１とに接合されている。これにより、半導体素子１とワイヤボンディングパッド４１とが導通している。半導体素子１がトランジスタでなくダイオードである場合には、ワイヤボンディングパッド３１，４１のいずれにもワイヤ６９がボンディングされている必要はない。この場合、ワイヤボンディングパッド３１，４１のいずれか一方に、ワイヤ６９がボンディングされていればよい。
【０２１７】
図６７、図７１に示すメッキ層６２は、各リード２２，３２，４２の樹脂パッケージ７から突出している部位を覆っている。メッキ層６２は、たとえば、スズと銀と銅との合金よりなる。
【０２１８】
次に、図７５〜図７８を用いて、半導体装置Ａ３０の製造方法の一例について説明する。
【０２１９】
まず、図７５に示すように、電極２’，３’，４’を形成する。次に、図７６に示すように、ダイボンディングパッド２１の配置面２１１に、図７４に示した接着層６１を介して半導体素子１を配置する。半導体素子１の配置は、還元雰囲気中の、たとえば３００〜３５０℃の環境にて行う。
【０２２０】
次に、半導体素子１とワイヤボンディングパッド３１とに、ワイヤ６９を接合する。同様に、半導体素子１とワイヤボンディングパッド４１とに、ワイヤ６９を接合する。ワイヤ６９の接合は、第１実施形態で示したように行う。
【０２２１】
次に、図７７に示すように、金型８５および金型８６によって、リード２２’，３２’，４２’を挟み込む（図７７では、リード４２’のみ示す）。金型８５，８６がリード２２’，３２’，４２’を挟み込んでいる状態で、金型８５，８６をリード２２’，３２’，４２’に固定する。ピン８８を用いて、金型８５，８６に対しダイボンディングパッド２１を固定する。金型８５は、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２に当接している。金型８５，８６によってリード２２’，３２’，４２’を挟み込んだ際、金型８５および金型８６に囲まれた空間８９１が形成される。空間８９１は、ダイボンディングパッド２１や、半導体素子１などを収容している。
【０２２２】
次に、空間８９１に樹脂を注入する。次に、ダイボンディングパッド２１からピン８８をわずかに離間させる。すると、ダイボンディングパッド２１およびピン８８の間に樹脂が入り込む。その後、樹脂が完全に硬化したのち、樹脂パッケージ７から金型８５，８６を取り外す。このようにして、図７８に示す樹脂パッケージ７が形成される。樹脂パッケージ７のうち金型８５によって形成された面が、第１面７１となる。一方、樹脂パッケージ７のうち金型８６によって形成された面が、第２面７２となる。樹脂パッケージ７のうちピン８８が挿入されていた部位は、ピン跡７２１となる。
【０２２３】
次に、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２と、樹脂パッケージ７の平坦面７１５とに、絶縁膜８を形成する。絶縁膜８の形成は、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２などを表面処理することにより行う。このような表面処理としては、たとえば、スプレーコーティングが挙げられる。なお、この際、ネジ穴７８の一部に絶縁膜８が形成されることもある。その後、図７６に示した線８９９に沿ってリード２２’，３２’，４２’を切断するなどして、半導体装置Ａ３０が製造される。
【０２２４】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【０２２５】
半導体装置Ａ３０においては、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２が樹脂パッケージ７から露出している。そのため、裏面２１２を覆う絶縁膜８も樹脂パッケージ７に覆われていない部分を有する。これにより、ダイボンディングパッド２１から絶縁膜８に伝わった熱は、樹脂パッケージ７を介さずに、放熱板８２へ伝導しうる。その結果、絶縁膜８から放熱板８２へ速やかに熱が伝わる。したがって、半導体装置Ａ３０は、半導体素子１が過度に高温となることを抑制するのに適する。すなわち、半導体装置Ａ３０は、放熱性に特に優れている。
【０２２６】
上述のように、ダイボンディングパッド２１への半導体素子１の配置は、約３００〜３５０℃の環境においてなされる。また、本実施形態にかかる半導体装置の製造方法においては、半導体素子１をダイボンディングパッド２１に配置した後に、絶縁膜８を形成している。そのため、絶縁膜８を構成する材料として、ダイボンディングパッド２１が配置される際の温度（３００〜３５０℃）よりも耐熱温度が低いものを、用いることができる。その結果、絶縁膜８を構成する材料の選択の幅が広がる。
【０２２７】
以下に、本実施形態の変形例を示す。以下の変形例では、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【０２２８】
＜第１変形例＞
次に、図７９〜図８３を用いて、本実施形態にかかる半導体装置の第１変形例について説明する。
【０２２９】
図７９は、本実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の断面図である。図８０は、本実施形態の第１変形例にかかる半導体装置の底面図である。図８１は、図７９に示した半導体装置の部分拡大断面図である。
【０２３０】
これらの図に示す半導体装置Ａ３１は、半導体素子１と、電極２〜４と、接着層６１（図８１参照、本変形例では図示略）と、メッキ層６２と、２本のワイヤ６９と、樹脂パッケージ７と、絶縁膜８と、を備える。半導体素子１、電極２〜４、接着層６１、メッキ層６２、およびワイヤ６９の各構成は、上述の半導体装置Ａ３０と同様であるから、説明を省略する。
【０２３１】
図７９、図８１に示すように、絶縁膜８は、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２を覆っている。絶縁膜８は、裏面２１２を直接覆っている。すなわち、絶縁膜８は、裏面２１２に接している。半導体装置Ａ３０を使用する際にダイボンディングパッド２１に電流が流れるのであるならば、絶縁膜８は、厚さ方向に約６ｋＶの電圧が印加されても、絶縁破壊しないことが好ましい。絶縁膜８の厚さ（方向ｚにおける寸法）は、ダイボンディングパッド２１の厚さ（方向ｚにおける寸法）より小さい。ダイボンディングパッド２１の厚さは、たとえば、２００〜８００μｍである。一方、絶縁膜８の厚さは、たとえば、１０〜２００μｍである。絶縁膜８を構成する材料の絶縁耐圧は、たとえば、３〜４．６ｋＶ／ｍｍである。本変形例においては、絶縁膜８を構成する材料の耐熱温度は、たとえば、４００℃程度であることが好ましい。絶縁膜８を構成する材料は、たとえば、ポリアミドイミド系の材料が挙げられる。絶縁膜８は、面８ａを有する。面８ａは、方向ｚ２を向く。面８ａは、樹脂パッケージ７から露出する露出面となっている。
【０２３２】
面８ａと放熱板８２とは接しているか、もしくは、面８ａと放熱板８２との間に放熱用のグリース（図示略）が介在しているとよい。これは、半導体装置Ａ３１の放熱性向上の観点から好ましい。
【０２３３】
図７９、図８１に示すように、本変形例においては、平坦面７１５は、絶縁膜８の面８ａと面一となっている。なお、平坦面７１５と面８ａとが面一であることは必ずしも必要ではない。図示しないが、たとえば、樹脂パッケージ７が面８ａの一部を覆っていてもよい。
【０２３４】
次に、図８２、図８３を用いて、半導体装置Ａ３１の製造方法の一例について説明する。
【０２３５】
まず、図８２に示すように、電極２’，３’，４’を形成する。次に、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２に、絶縁膜８を形成する。絶縁膜８の形成は、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２を表面処理することにより行う。このような表面処理としては、たとえば、スプレーコーティングが挙げられる。次に、図８３に示すように、ダイボンディングパッド２１の配置面２１１に、接着層６１を介して半導体素子１を配置する。半導体素子１の配置は、還元雰囲気中の、たとえば３００〜３５０℃の環境にて行う。
【０２３６】
その後、半導体装置Ａ３０を製造するのと同様に、ワイヤ６９をボンディングし、樹脂パッケージ７を形成するなどして、半導体装置Ａ３１を製造する。
【０２３７】
半導体装置Ａ３１においては、ダイボンディングパッド２１の裏面２１２が樹脂パッケージ７から露出している。そのため、裏面２１２を覆う絶縁膜８も樹脂パッケージ７に覆われていない部分を有する。これにより、ダイボンディングパッド２１から絶縁膜８に伝わった熱は、樹脂パッケージ７を介さずに、放熱板８２へ伝導しうる。その結果、絶縁膜８から放熱板８２へ速やかに熱が伝わる。したがって、半導体装置Ａ３１は、半導体素子１が過度に高温となることを抑制するのに適する。すなわち、半導体装置Ａ３１は、放熱性に特に優れている。
【０２３８】
次に、図８４を用いて、本実施形態の半導体装置の実装構造の変形例について示す。
【０２３９】
図８４は、本変形例にかかる半導体装置の実装構造の要部断面図である。同図に示す半導体装置の実装構造Ｂ６は、半導体装置Ａ３０と、実装基板８１と、放熱板８２とを備える。半導体装置の実装構造Ｂ６は、半導体装置の実装構造Ｂ５と異なり、実装基板８１と平行に放熱板８２が形成されている。そして、リード２２，３２，４２のいずれもが屈曲した状態で、半導体装置Ａ３０が実装基板８１に実装されている。なお、半導体装置Ａ３０に代えて、半導体装置Ａ３１が実装基板８１に実装されていてもよい。
【０２４０】
本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０２４１】
Ｂ１〜Ｂ６  半導体装置の実装構造
Ａ１０〜Ａ１３，Ａ２０〜Ａ２７，Ａ３０，Ａ３１  半導体装置
１  半導体素子
２，２’  電極
２１  ダイボンディングパッド
２１１  配置面
２１２  裏面
２１４  孔
２１５  板状部
２１６  延出部
２２，２２’  リード
２２１  連結部
２２２，２２２’  端子部
２２３  接合部
３  電極
３１  ワイヤボンディングパッド
３２  リード
３９  隙間
４  電極
４１  ワイヤボンディングパッド
４２  リード
４９  隙間
５  放熱部材
５１  平板部
５２  突出部
５４  ネジ穴
５５  凹部
５５１  基材
５５２  絶縁膜
５８  第１基板
５８１  脱落防止部
５９  第２基板
５９１  脱落防止部
５ａ，５ｂ  面
６１  接着層
６２  メッキ層
６３  接合層
６３１  樹脂層
６３２  フィラー
６９，６９’  ワイヤ
７  樹脂パッケージ
７１  第１面
７１１  ピン跡
７１５  平坦面
７１６  テーパ面
７２  第２面
７２１  ピン跡
７２５  平坦面
７２６  テーパ面
７３  境界
７８  ネジ穴
８  絶縁膜
８ａ  面
８１  実装基板
８１１  孔
８２  放熱板
８３  ネジ
８４  ハンダ
８５，８６  金型
８７，８８  ピン跡
８７１  シート
８７２  基板
８７３  固片
８９  グリース
８９１  空間
９００Ａ  ボンディングツール
９００Ｂ  ワイヤボンディング構造
９０１    ウエッジ
９１１    ガイド溝
９１１ａ  前方押し付け面
９１１ｂ  後方押し付け面
９１２    補助溝
９１３    空隙部
９０２    ワイヤガイド
９０３    カッタ
９０４    本体
９０５    ホーン
９０６Ａ  ファーストボンディング部
９６１    前方接合部
９６２    中間部
９６３    後方接合部
９０６Ｂ  セカンドボンディング部
９０６Ｃ  橋絡部
９６５    ワイヤリール
９８１    電極パッド
【図１】
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【図２】
0005819052.tif 000003
【図３】
0005819052.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005819052.tif 000006
【図６】
0005819052.tif 000007
【図７】
0005819052.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005819052.tif 000011
【図１１】
0005819052.tif 000012
【図１２】
0005819052.tif 000013
【図１３】
0005819052.tif 000014
【図１４】
0005819052.tif 000015
【図１５】
0005819052.tif 000016
【図１６】
0005819052.tif 000017
【図１７】
0005819052.tif 000018
【図１８】
0005819052.tif 000019
【図１９】
0005819052.tif 000020
【図２０】
0005819052.tif 000021
【図２１】
0005819052.tif 000022
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
0005819052.tif 000028
【図２８】
0005819052.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
0005819052.tif 000031
【図３１】
0005819052.tif 000032
【図３２】
0005819052.tif 000033
【図３３】
0005819052.tif 000034
【図３４】
0005819052.tif 000035
【図３５】
0005819052.tif 000036
【図３６】
0005819052.tif 000037
【図３７】
0005819052.tif 000038
【図３８】
0005819052.tif 000039
【図３９】
0005819052.tif 000040
【図４０】
0005819052.tif 000041
【図４１】
0005819052.tif 000042
【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
0005819052.tif 000049
【図４９】
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【図５０】
0005819052.tif 000051
【図５１】
0005819052.tif 000052
【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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