(57)【要約】【課題】基地局用電力増幅装置に用いる増幅用半導体装置の製造コストを低減する。【解決手段】増幅器２０の実装ベースとして機能するヒートシンク１Ａは、増幅用トランジスタ２が接合される第１の領域（Ｌａ）が高温に曝されるため、熱膨張係数がシリコン（Ｓｉ）の熱膨張係数に近いＣｕ−Ｍｏ合金、またはＣｕ−Ｗ合金金属材料で構成され、増幅用トランジスタ２との接合部に大きな熱ストレスが加わらないようになっている。また、第１の領域（Ｌａ）を囲む第２の領域（Ｌｂ）は、上記したＣｕ−Ｍｏ合金やＣｕ−Ｗ合金に比べて安価に入手できるＣｕによって構成されている。第２の領域（Ｌｂ）は発熱量の大きい増幅用トランジスタ２が接合される位置から離れているので、シリコン（Ｓｉ）との熱膨張係数差が大きいＣｕで構成されていても、増幅用トランジスタ２との接合部に大きな熱ストレスが加わる虞れはない。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅用トランジスタが形成された半導体チップと、前記半導体チップに接続された入力整合部および出力整合部とを備えた半導体装置であって、
前記半導体チップは、放熱用ヒートシンク上に搭載されており、
前記放熱用ヒートシンクは、第１の熱膨張係数を有する第１の金属層と、前記第１の金属層の上下両面を挟むように配置され、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層との積層構造で構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記増幅用トランジスタ、前記入力整合部および前記出力整合部は、携帯端末用基地局電力増幅装置の増幅器を構成していることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の金属層は、銅−モリブデン合金、または銅−タングステン合金からなり、前記第２の金属層は、銅からなることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記増幅用トランジスタは、ＭＩＳＦＥＴからなることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
前記増幅用トランジスタは、ヘテロ接合バイポーラトランジスタからなることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項６】
前記入力整合部および前記出力整合部は、前記第１の金属層の上に形成されていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項７】
前記増幅器は、電力が３０Ｗ以上であり、出力信号の基本周波数が８００ＭＨｚ以上であることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体チップ、前記入力整合部および前記出力整合部は、樹脂によって封止されていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項９】
増幅用トランジスタが形成された半導体チップと、前記半導体チップに接続された入力整合部および出力整合部とを備えた半導体装置であって、
前記半導体チップは、放熱用ヒートシンク上に搭載されており、
前記放熱用ヒートシンクは、前記半導体チップを搭載する第１の領域が第１の熱膨張係数を有する第１の金属層で構成され、前記第１の領域を囲む第２の領域が、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層で構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
増幅用トランジスタが形成された半導体チップと、前記半導体チップに接続された入力整合部および出力整合部とを備えた半導体装置であって、
前記半導体チップは、放熱用ヒートシンク上に搭載されており、
前記放熱用ヒートシンクは、前記半導体チップを搭載する第１の領域と前記第１の領域を囲む第２の領域とからなり、
前記第１の領域は、第１の熱膨張係数を有する第１の金属層と、前記第１の金属層の上下両面を挟むように配置され、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層との積層構造で構成され、
前記第２の領域は、前記第２の金属層と同一材料の金属層で構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
増幅用トランジスタが形成された半導体チップを放熱用ヒートシンク上に搭載すると共に、前記半導体チップに接続される入力整合部および出力整合部を前記放熱用ヒートシンク上に形成する半導体装置の製造方法であって、
（ａ）前記半導体チップを搭載する第１の領域が第１の熱膨張係数を有する第１の金属層で構成され、前記第１の領域を囲む第２の領域が、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層で構成された前記放熱用ヒートシンクを複数枚用意する工程、
（ｂ）前記複数枚の放熱用ヒートシンクを搭載する複数の領域を備えたリードフレームを用意する工程、
（ｃ）前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの第１の領域上に前記半導体チップを搭載し、前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの上に前記半導体チップに接続される入力整合部および出力整合部を形成する工程、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記複数枚の放熱用ヒートシンクと前記リードフレームとを重ね合わせ、前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの前記第２の領域と前記リードフレームとをかしめ方式によって連結する工程、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の領域を構成する前記第２の金属層は、前記第１の領域を構成する前記第１の金属層よりも硬度が小さいことを特徴とする請求項１１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２の領域を構成する前記第２の金属層は、銅からなり、前記第１の領域を構成する前記第１の金属層は、銅−モリブデン合金、または銅−タングステン合金からなることを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
増幅用トランジスタが形成された半導体チップを放熱用ヒートシンク上に搭載すると共に、前記半導体チップに接続される入力整合部および出力整合部を前記放熱用ヒートシンク上に形成する半導体装置の製造方法であって、
（ａ）前記半導体チップを搭載する第１の領域が第１の熱膨張係数を有する第１の金属層で構成され、前記第１の領域を囲む第２の領域が、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層で構成された前記放熱用ヒートシンクを複数枚用意する工程、
（ｂ）前記複数枚の放熱用ヒートシンクを搭載する複数の領域を備えたリードフレームを用意する工程、
（ｃ）前記複数枚の放熱用ヒートシンクと前記リードフレームとを重ね合わせ、前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの前記第２の領域と前記リードフレームとをかしめ方式によって連結する工程、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの第１の領域上に前記半導体チップを搭載し、前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの上に前記半導体チップに接続される入力整合部および出力整合部を形成する工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
増幅用トランジスタが形成された半導体チップを放熱用ヒートシンク上に搭載すると共に、前記半導体チップに接続される入力整合部および出力整合部を前記放熱用ヒートシンク上に形成する半導体装置の製造方法であって、
（ａ）前記半導体チップを搭載する第１の領域が第１の熱膨張係数を有する第１の金属層で構成され、前記第１の領域を囲む第２の領域が、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層で構成された前記放熱用ヒートシンクを複数枚用意する工程、
（ｂ）前記複数枚の放熱用ヒートシンクを搭載する複数の領域を備えたリードフレームを用意する工程、
（ｃ）前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの第１の領域上に前記半導体チップを搭載し、前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの上に前記半導体チップに接続される入力整合部および出力整合部を形成する工程、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記複数枚の放熱用ヒートシンクと前記リードフレームとを重ね合わせ、前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの前記第２の領域と前記リードフレームとをかしめ方式によって連結する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記複数枚の放熱用ヒートシンクのそれぞれの上の前記半導体チップ、前記入力整合部および前記出力整合部を樹脂封止する工程、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記（ｅ）工程の後、
（ｆ）前記複数枚の放熱用ヒートシンクと前記リードフレームとを切断することによって、複数個の前記半導体装置を得る工程、
をさらに有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
増幅用トランジスタが形成された半導体チップと、前記増幅用トランジスタに接続された入力整合部および出力整合部とを備えた増幅器と、前記増幅器が実装された配線基板とを有する基地局用電力増幅装置であって、
前記半導体チップは、放熱用ヒートシンク上に搭載され、
前記放熱用ヒートシンクは、前記半導体チップを搭載する第１の領域が第１の熱膨張係数を有する第１の金属層で構成され、前記第１の領域を囲む第２の領域が、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層で構成されていることを特徴とする基地局用電力増幅装置。
【請求項１８】
増幅用トランジスタが形成された半導体チップと、前記増幅用トランジスタに接続された入力整合部および出力整合部とを備えた増幅器と、前記増幅器が実装された配線基板とを有する基地局用電力増幅装置であって、
前記半導体チップは、放熱用ヒートシンク上に搭載され、
前記放熱用ヒートシンクは、第１の熱膨張係数を有する第１の金属層と、前記第１の金属層の上下両面を挟むように配置され、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層との積層構造で構成されていることを特徴とする基地局用電力増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、特に、携帯端末の基地局用電力増幅装置に用いられる半導体装置に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などの移動体通信機器の基地局に用いる高出力電力増幅装置は、音声、文字、静止画のデータだけでなく動画などのような大容量の情報を高速で送受信することを目的とし、大量のデータを高速処理する必要があることから、高出力電力増幅器の性能の向上が進められている。
【０００３】
上記高出力電力増幅器は、能動素子である増幅用トランジスタの出力が大きいために、半導体チップの発熱量が多くなることから、パッケージのヒートシンクも熱抵抗の小さな材料を使用することが要求されている。
【０００４】
特開平８−３０６８４９号公報（特許文献１）は、通常の樹脂封止型パッケージに関するものであるが、半導体チップを搭載するヒートシンクを開示している。この文献に記載されたヒートシンクは、半導体チップを搭載する部分を周縁部分に比べて半導体チップの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する材料（銅・モリブデン合金または銅・タングステン合金）で構成し、半導体チップの膨張・収縮量とヒートシンクの膨張・収縮量との差を少なくすることによって、両者の間での剥離やクラックの発生を抑制している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３０６８４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した高出力電力増幅装置に用いられる増幅器は、パッケージの耐熱性を考慮してセラミック封止型パッケージ構造が広く採用されている。しかしながら、セラミック封止型パッケージは、ヒートシンクやリードフレームなどの金属部分とセラミック封止材との接合に銀（Ａｇ）ロウ付け方法を用いるため、高価なロウ付け設備が必要となり、ロウ付け方法の歩留まりの低さと相俟ってパッケージの製造コストが高価になるという問題があった。
【０００７】
また、上記増幅器は、増幅用トランジスタが形成された半導体チップの発熱量が多いために、ヒートシンク材料として一般に広く使用されている銅を用いた場合には、半導体チップと銅との熱膨張係数差に起因して両者の接合部に大きな熱ストレスが加わり、半導体チップにクラックが発生する。そのため、増幅器のヒートシンク材料には、銅に比べて半導体チップの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する銅−モリブデン（Ｍｏ）合金や銅−タングステン（Ｗ）合金を使用する必要があったが、これらの合金は、銅に比べて高価であることから、パッケージの製造コストが高価になるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、基地局用電力増幅装置に用いる増幅器を安価に提供することのできる技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
本発明は、増幅用トランジスタ、入力整合部および出力整合部を備えた携帯端末用基地局電力増幅装置の増幅器において、前記増幅用トランジスタが形成された半導体チップを搭載する第１の領域が第１の熱膨張係数を有する第１の金属層で構成され、前記第１の領域を囲む第２の領域が、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する第２の金属層で構成された放熱用ヒートシンクを備えているものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態の半導体装置の平面図、図２は、この半導体装置の内部構造を示す平面図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００１４】
本実施の形態の半導体装置は、携帯端末の基地局用電力増幅装置に用いられる増幅器であり、出力信号の基本周波数が８００ＭＨｚ以上（例えば２．１４ＧＨｚ）の高周波特性と、３０Ｗ以上（例えば２５０Ｗ程度）の高出力とを得ることが可能となっている。
【００１５】
この増幅器２０は、放熱用のヒートシンク１Ａの上面に搭載された、例えば３個の増幅用トランジスタ２と、３個のコンデンサ３と、３枚の伝送線路基板４と、これら増幅用トランジスタ２、コンデンサ３および伝送線路基板４を一体に封止するモールド樹脂５と、このモールド樹脂５の外部に露出した一対のリード（リード６Ｄ、リード６Ｇ）とを備えた樹脂封止型パッケージ構造を有している。
【００１６】
増幅用トランジスタ２は、長方形のシリコン（Ｓｉ）チップに形成された、例えばＬＤＭＯＳＦＥＴ（Ｌａｔｅｒａｌｌｙ  Ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のようなＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、またはヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）からなる。この増幅用トランジスタ２が形成されたＳｉチップは、例えばＡｕ−Ｓｉ共晶合金からなる接着層を介してヒートシンク１Ａの上面に接合されている。
【００１７】
コンデンサ３は、長方形のＳｉチップに形成されたＭＯＳキャパシタからなる。このコンデンサ３が形成されたＳｉチップは、例えばＡｕ−Ｓｉ共晶合金からなる接着層を介してヒートシンク１Ａの上面に接合されている。
【００１８】
伝送線路基板４は、低損失を実現するために、比誘電率が大きいセラミック（誘電体）をベースとした配線基板で構成され、例えばＡｕ−Ｓｎ（錫）共晶合金からなる接着層を介してヒートシンク１Ａの上面に接合されている。
【００１９】
上記増幅用トランジスタ２、コンデンサ３および伝送線路基板４は、アルミニウム（Ａｌ）などからなるワイヤ７を介して互いに電気的に接続されている。コンデンサ３、伝送線路基板４およびワイヤ７は、外部回路とのインピーダンス整合をとるための内部整合回路として機能している。
【００２０】
パッケージ（モールド樹脂５）の長辺に沿った２側面から外方に突出する一対のリードのうち、一方（リード６Ｇ）は入力用のゲートリードであり、他方（リード６Ｄ）は出力用のドレインリードである。すなわち、パッケージ（モールド樹脂５）の内部には、入力用のゲートリード（リード６Ｇ）から出力用のドレインリード（リード６Ｄ）に向かって、コンデンサ３、増幅用トランジスタ２および伝送線路基板４が配置されている。そして、リード６Ｇ、コンデンサ３、増幅用トランジスタ２、伝送線路基板４およびリード６Ｄは、ワイヤ７を介して電気的に接続されている。増幅器２０の外部出力端子を構成する上記一対のリード６Ｇ、６Ｄは、例えば４２アロイのような鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金からなる厚さ０．１２５ｍｍ程度の薄板で構成されている。
【００２１】
上記増幅器２０の実装ベースとして機能するヒートシンク１Ａは、厚さ１．２７ｍｍ程度の金属板で構成されている。このヒートシンク１Ａは、上記増幅用トランジスタ２、コンデンサ３および伝送線路基板４が搭載される領域（第１の領域Ｌａ）と、この領域を囲む領域（第２の領域Ｌｂ）とが異なる金属材料によって構成されている。
【００２２】
すなわち、高出力の増幅用トランジスタ２が接合される第１の領域（Ｌａ）は、増幅用トランジスタ２の発熱によって高温に曝されるため、熱膨張係数がＳｉチップの熱膨張係数（約３．５×１０−６／Ｋ）に近い金属材料で構成され、増幅用トランジスタ２との接合部に大きな熱ストレスが加わらないようになっている。このような金属材料としては、Ｃｕ−モリブデン（Ｍｏ）合金（熱膨張係数：約８×１０−６／Ｋ）、またはＣｕ−タングステン（Ｗ）合金（熱膨張係数：約６×１０−６／Ｋ）を挙げることができる。これらのＣｕ合金のうち、Ｃｕ−Ｗ合金は、Ｃｕ−Ｍｏ合金に比べて熱膨張係数がＳｉチップに近いという利点がある。一方、Ｃｕ−Ｍｏ合金は、Ｃｕ−Ｗ合金に比べて安価に入手できるという利点がある。
【００２３】
これに対し、上記第１の領域（Ｌａ）を囲む第２の領域（Ｌｂ）は、上記したＣｕ−Ｍｏ合金やＣｕ−Ｗ合金に比べて安価に入手できるＣｕによって構成されている。Ｃｕの熱膨張係数は、約１８×１０−６／Ｋであり、Ｓｉチップとの熱膨張係数差はＣｕ−Ｍｏ合金やＣｕ−Ｗ合金に比べて大きいが、第２の領域（Ｌｂ）は発熱量の大きい増幅用トランジスタ２が接合される位置から離れているので、Ｓｉチップとの熱膨張係数差が大きい金属材料で構成されていても、増幅用トランジスタ２との接合部に大きな熱ストレスが加わる虞れはない。
【００２４】
このように、発熱量の大きい増幅用トランジスタ２が接合される第１の領域（Ｌａ）を熱膨張係数がＳｉチップに近い金属材料で構成し、この増幅用トランジスタ２が接合される位置から離れた第２の領域（Ｌｂ）を第１の領域（Ｌａ）よりも安価な金属材料で構成することにより、増幅用トランジスタ２とヒートシンク１Ａとの接続信頼性を確保すると共に、ヒートシンク１Ａの材料費を低減することができる。
【００２５】
一方、Ｃｕの熱伝導率は、約４００Ｗ／ｍＫであり、Ｃｕ−Ｍｏ合金の熱伝導率（約２２０Ｗ／ｍＫ）やＣｕ−Ｗ合金の熱伝導率（約２００Ｗ／ｍＫ）よりも大きい。従って、ヒートシンク１Ａの第２の領域（Ｌｂ）をＣｕ−Ｍｏ合金やＣｕ−Ｗ合金よりも熱伝導率が大きいＣｕで構成することにより、放熱性の高い増幅器２０を得ることができる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、増幅用トランジスタ２、コンデンサ３および伝送線路基板４が搭載される領域を第１の領域（Ｌａ）としたが、これに限定されるものではなく、発熱量の大きい増幅用トランジスタ２が搭載される領域のみをＣｕ−Ｍｏ合金またはＣｕ−Ｗ合金で構成し、コンデンサ３や伝送線路基板４が搭載される領域をＣｕで構成してもよい。
【００２７】
上記ヒートシンク１Ａは、第２の領域（Ｌｂ）の一部がパッケージ（モールド樹脂５）の短辺に沿った２側面から外方に突出し、増幅用トランジスタ２の熱を外部に放散する構造になっている。また、パッケージ（モールド樹脂５）から外方に突出した領域の一部には、Ｕ字形の溝８が設けられ、この増幅器２０を携帯端末の基地局用電力増幅装置にネジ止めする構造になっている。
【００２８】
図４は、上記増幅器２０の等価回路図である。増幅器２０は、増幅用トランジスタ２と入力整合部および出力整合部とで構成されている。入力整合部は、前記コンデンサ３、リード６Ｇ、ワイヤ７などによって構成され、出力整合部は、前記伝送線路基板４、リード６Ｄ、ワイヤ７などによって構成されている。ワイヤ７は、コイル素子と等価になって内部整合回路素子の役割を果たし、そのインダクタンスは、本数、接続位置、長さおよびループ高さなどによって調整されている。
【００２９】
入力用のリード６Ｇに入力された高周波信号は、ワイヤ７を通じてコンデンサ３に伝送され、コンデンサ３からワイヤ７を通じて増幅用トランジスタ２に入力されて増幅される。増幅された高周波信号は、ワイヤ７を通じて伝送線路基板４に伝送され、さらにワイヤ７を通じて出力用のリード６Ｄに伝送され、出力される。
【００３０】
図５は、上記増幅器２０の製造に用いるヒートシンク１０Ａの全体平面図である。ヒートシンク１０Ａは、例えば前述したヒートシンク１Ａを４連にした構造になっている。図６は、上記増幅器の製造に用いるリードフレーム１１の全体平面図である。
【００３１】
上記ヒートシンク１０Ａとリードフレーム１１を用いて増幅器２０を組み立てるには、まず図７に示すように、ヒートシンク１０Ａの上にリードフレーム１１を重ね合わせる。そして、図８および図９（図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図）に示すように、ヒートシンク１０Ａの表面に形成した突起９をリードフレーム１１に圧着する「かしめ」方式によって、ヒートシンク１０Ａとリードフレーム１１を接合する。突起９は、ヒートシンク１０Ａの第２の領域（Ｌｂ）と同一の材料、すなわちＣｕで構成することが望ましい。突起９をＣｕよりも硬度が大きいＣｕ−Ｍｏ合金またはＣｕ−Ｗ合金で構成した場合は、突起９をリードフレーム１１に圧着する際に突起９が割れることがある。また、ヒートシンク１０Ａとリードフレーム１１の接合は、「かしめ」方式以外の方法、例えばロウ付けによって行うこともできるが、「かしめ」方式は、ロウ付け方法に比べて安価な設備で実施することができる。
【００３２】
次に、図１０に示すように、ヒートシンク１０Ａの第１の領域（Ｌａ）に増幅用トランジスタ２、コンデンサ３および伝送線路基板４を搭載する。増幅用トランジスタ２とコンデンサ３は、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金からなる接着層を介してヒートシンク１０Ａの上面に接合し、伝送線路基板４は、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金からなる接着層を介してヒートシンク１０Ａの上面に接合する。
【００３３】
上記増幅用トランジスタ２、コンデンサ３および伝送線路基板４は、ヒートシンク１０Ａとリードフレーム１１を接合する前にヒートシンク１０Ａに搭載してもよい。すなわち、まず増幅用トランジスタ２、コンデンサ３および伝送線路基板４をヒートシンク１０Ａに搭載し、次に上記した方法でヒートシンク１０Ａとリードフレーム１１を接合してもよい。
【００３４】
次に、図１１に示すように、リードフレーム１１のリード６Ｇ、６Ｄ、コンデンサ３、増幅用トランジスタ２、伝送線路基板４の間をワイヤ７で結線した後、図１２に示すように、増幅用トランジスタ２、コンデンサ３、伝送線路基板４、ワイヤ７およびリードフレーム１１の一部をモールド樹脂５で封止する。
【００３５】
その後、モールド樹脂５のバリ取り作業や、レーザーマーカーを使った製品名などのマーキング作業を経て、モールド樹脂５の外部に露出したリードフレーム１１とヒートシンク１０Ａの不要箇所を切断、除去することによって、前記図１〜図３に示した本実施の形態の増幅器２０が完成する。
【００３６】
このように、多連構造のヒートシンク１０Ａとリードフレーム１１と使った組み立て方法を採用することにより、上記した各製造工程およびその後の検査、梱包工程などにおいて、複数個分の増幅器２０を同時に処理できることから、増幅器２０の工数低減、生産性向上を図ることができ、製造コストを低減することが可能となる。
【００３７】
また、増幅用トランジスタ２、コンデンサ３、伝送線路基板４などをモールド樹脂５で封止するパッケージ構造を採用したことにより、ヒートシンクやリードフレームなどの金属部分とセラミック封止材との接合に銀（Ａｇ）ロウ付け方法を用いるセラミックパッケージ構造に比べて、増幅器２０の製造歩留まりも向上する。
【００３８】
図１３は、本実施の形態の増幅器２０を配線基板２１に実装した基地局用電力増幅装置１００を示す平面図、図１４は、図１３のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図１５は、基地局用電力増幅装置の全体構成を示す説明図である。ここでは、増幅器２０を配線基板２１に搭載する方法として、半田リフロー方式を採用している。
【００３９】
基地局用電力増幅装置１００は、例えば２．１４ＧＨｚ帯Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）用基地局装置であり、携帯端末などの移動体通信機器による無線信号を処理するデジタル移動通信システムを構成する装置である。この基地局用電力増幅装置１００は、音声処理装置ＳＰＥ、基地局変復調装置ＭＤＥ、増幅器２０、基地局アンテナＡＮＴおよび基地局制御装置ＢＣＥを有している。音声処理装置ＳＰＥは音声信号をデジタル符号列に変換する機能を有し、基地局変復調装置ＭＤＥはベースバンド信号を高調波信号に変換する機能を有し、増幅器２０は送受信信号を所望のレベルまで増幅するための機能を有し、基地局アンテナＡＮＴは増幅器２０で増幅された信号を無線信号として送信する機能を有し、基地局制御装置ＢＣＥは無線チャンネルの割り当てや隣接基地局とチャネル切り換えを行う機能を有している。
【００４０】
（実施の形態２）
前記実施の形態１の増幅器２０に使用されているヒートシンク１Ａは、増幅用トランジスタ２が接合される第１の領域（Ｌａ）をＣｕ−Ｍｏ合金またはＣｕ−Ｗ合金で構成し、第１の領域（Ｌａ）を囲む第２の領域（Ｌｂ）をＣｕで構成したが、例えば図１６に示すように、全体をＣｕ層１２とＣｕ−Ｍｏ合金（またはＣｕ−Ｗ合金）層１３とＣｕ層１２の３層構造で構成したヒートシンク１Ｂを使用することもできる。また、図１７に示すように、増幅用トランジスタ２が接合される第１の領域（Ｌａ）をＣｕ層１２とＣｕ−Ｍｏ合金（またはＣｕ−Ｗ合金）層１３とＣｕ層１２の３層構造で構成し、第１の領域（Ｌａ）を囲む第２の領域（Ｌｂ）をＣｕ層１２のみで構成してもよい。
【００４１】
いずれの場合も、発熱量の大きい増幅用トランジスタ２が接合される部分は、熱膨張係数がＣｕよりもＳｉチップに近い金属材料で構成され、かつＣｕ−Ｍｏ合金（またはＣｕ−Ｗ合金）よりも安価に入手できるＣｕが部分的に使用されることにより、増幅用トランジスタ２とヒートシンク１Ｂ（または１Ｃ）との接続信頼性を確保すると共に、ヒートシンク１Ｂ（または１Ｃ）の材料費を低減することができる。
【００４２】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００４４】
発熱量の大きい増幅用トランジスタが接合される領域を熱膨張係数がＳｉチップに近い金属材料で構成し、増幅用トランジスタが接合される位置から離れた領域（Ｌｂ）を上記金属材料よりも安価な金属材料で構成することにより、増幅用トランジスタとヒートシンクとの接続信頼性を確保すると共に、ヒートシンクの材料費を低減することができるので、基地局電力増幅装置の増幅器を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である半導体装置の平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である半導体装置の内部構造を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態である半導体装置の等価回路図である。
【図５】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いるヒートシンクの全体平面図である。
【図６】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造に用いるリードフレームの全体平面図である。
【図７】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すヒートシンクとリードフレームの全体平面図である。
【図８】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すヒートシンクとリードフレームの要部平面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すヒートシンクとリードフレームの要部平面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すヒートシンクとリードフレームの要部平面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法を示すヒートシンクとリードフレームの要部平面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態である半導体装置を配線基板に実装した基地局用電力増幅装置を示す平面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１５】図１３に示す基地局用電力増幅装置の全体構成を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態である半導体装置の断面図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態である半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  ヒートシンク
２  増幅用トランジスタ
３  コンデンサ
４  伝送線路基板
５  モールド樹脂
６Ｄ、６Ｇ  リード
７  ワイヤ
８  溝
９  突起
１０Ａ  ヒートシンク
１１  リードフレーム
１２  Ｃｕ層
１３  Ｃｕ−Ｍｏ合金層
２０  増幅器
２１  配線基板
１００  基地局用電力増幅装置
【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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