(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下面が接地されるヒートシンクと、
前記ヒートシンクの上面に配置され、かつ、高周波信号が入力または出力される半導体素子と、
前記半導体素子とワイヤーを介して電気的に接続され、かつ、前記ヒートシンクの上方に配置される少なくとも１つのリードと、
前記リードの一部と、前記ヒートシンクの少なくとも上面と、前記半導体素子とを覆って形成されるモールド材とを備え、
前記ヒートシンクは、平面視において、前記リードと一部が重なって配置され、
前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第１の凸部が形成され、
前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第２の凸部が形成される、
半導体装置。
【請求項２】
前記ヒートシンクの前記第１の凸部が、前記モールド材から露出し、
前記ヒートシンクの下面および前記第１の凸部が接地される、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重ならない位置の上面の縁部には、少なくとも１つの切り込み部が形成され、
前記モールド材が、前記切り込み部に充填される、
請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
少なくとも下面が接地されるヒートシンクを用意し、
前記ヒートシンクの上面に、高周波信号が入力または出力される半導体素子を配置し、
前記半導体素子とワイヤーを介して電気的に接続される少なくとも１つのリードを、前記ヒートシンクの上方に配置し、
前記ヒートシンクは、平面視において、前記リードと一部が重なって配置され、
前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第１の凸部が形成され、
前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第２の凸部が形成され、
前記リードの一部と、前記ヒートシンクの一部と、前記半導体素子とを覆うモールド材を形成し、
前記モールド材は、前記ヒートシンクの前記第１の凸部の少なくとも端部を露出させて形成され、
前記モールド材を形成した後、前記第１の凸部の前記端部を切断する、
半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の凸部は、切り欠き部からその端部が切断される、
請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される技術は、半導体装置、および、半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシンクの上面に配置された半導体素子をモールド材で覆う従来のパッケージ構造においては、モールド材をヒートシンクに繋ぎ止める効果、すなわち、アンカー効果を生じさせることを目的として、モールド材に覆われる上面の縁部に、モールド材から露出する下面の縁部よりも突出する凸部を有する形状のヒートシンクが用いられていた（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０９４１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような形状のヒートシンクを用いた場合、ヒートシンクが接地される際に、半導体素子にワイヤーを介して接続されるリードとヒートシンクとが上下方向において重なる領域において、ヒートシンク側の寄生インダクタンス成分が冗長される。そのため、リードのインピーダンスを所望のレベルまで下げることができないという問題があった。この場合、リードのインピーダンスが高いため、半導体装置を高周波増幅器として用いる場合などでは、高性能化が阻害される。【０００５】
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を解決するためになされたものであり、モールド材を繋ぎ止める効果を発揮しつつ、半導体素子に接続されたリードの低インピーダンス化を実現することができる技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、少なくとも下面が接地されるヒートシンクと、前記ヒートシンクの上面に配置され、かつ、高周波信号が入力または出力される半導体素子と、前記半導体素子とワイヤーを介して電気的に接続され、かつ、前記ヒートシンクの上方に配置される少なくとも１つのリードと、前記リードの一部と、前記ヒートシンクの少なくとも上面と、前記半導体素子とを覆って形成されるモールド材とを備え、前記ヒートシンクは、平面視において、前記リードと一部が重なって配置され、前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第１の凸部が形成され、前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第２の凸部が形成される。【０００８】
本願明細書に開示される技術の第２の態様は、少なくとも下面が接地されるヒートシンクを用意し、前記ヒートシンクの上面に、高周波信号が入力または出力される半導体素子を配置し、前記半導体素子とワイヤーを介して電気的に接続される少なくとも１つのリードを、前記ヒートシンクの上方に配置し、前記ヒートシンクは、平面視において、前記リードと一部が重なって配置され、前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第１の凸部が形成され、前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第２の凸部が形成され、前記リードの一部と、前記ヒートシンクの一部と、前記半導体素子とを覆うモールド材を形成し、前記モールド材は、前記ヒートシンクの前記第１の凸部の少なくとも端部を露出させて形成され、前記モールド材を形成した後、前記第１の凸部の前記端部を切断する。
【発明の効果】
【０００９】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、少なくとも下面が接地されるヒートシンクと、前記ヒートシンクの上面に配置され、かつ、高周波信号が入力または出力される半導体素子と、前記半導体素子とワイヤーを介して電気的に接続され、かつ、前記ヒートシンクの上方に配置される少なくとも１つのリードと、前記リードの一部と、前記ヒートシンクの少なくとも上面と、前記半導体素子とを覆って形成されるモールド材とを備え、前記ヒートシンクは、平面視において、前記リードと一部が重なって配置され、前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第１の凸部が形成され、前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第２の凸部が形成される。このような構成によれば、ヒートシンクが、リードと平面視において重なる位置では、ヒートシンクの横方向の寄生インダクタンス成分が低減される。また、リードとヒートシンクとの間の寄生容量がヒートシンクを経由して接地される際の、寄生インダクタンス成分が低減される。したがって、リードの低インピーダンス化が可能となる。すなわち、第２の凸部によってモールド材を繋ぎ止める効果を発揮しつつ、半導体素子に接続されたリードの低インピーダンス化を実現することができる。【００１１】
本願明細書に開示される技術の第２の態様は、少なくとも下面が接地されるヒートシンクを用意し、前記ヒートシンクの上面に、高周波信号が入力または出力される半導体素子を配置し、前記半導体素子とワイヤーを介して電気的に接続される少なくとも１つのリードを、前記ヒートシンクの上方に配置し、前記ヒートシンクは、平面視において、前記リードと一部が重なって配置され、前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第１の凸部が形成され、前記ヒートシンクの、平面視において前記リードと重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第２の凸部が形成され、前記リードの一部と、前記ヒートシンクの一部と、前記半導体素子とを覆うモールド材を形成し、前記モールド材は、前記ヒートシンクの前記第１の凸部の少なくとも端部を露出させて形成され、前記モールド材を形成した後、前記第１の凸部の前記端部を切断する。このような構成によれば、ヒートシンクの下側の張り出し長さ、すなわち、第１の凸部の側方への突出長さをモールド材の回り込みを防止することができる十分な長さにすることによって、ヒートシンクの第１の凸部の側面、または、ヒートシンクの下面へのモールド樹脂の回り込みを抑制することができる。したがって、モールド樹脂の回り込みを抑制しつつ、リードの低インピーダンス化が実現可能な半導体装置を製造することができる。
【００１２】
本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に関する、半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｘ軸方向に沿う断面図である。
【図２】実施の形態に関する、半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｙ軸方向に沿う断面図である。
【図３】実施の形態に関する、ヒートシンクの構成を例示する斜視図である。
【図４】実施の形態に関する、半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｘ軸方向に沿う断面図である。
【図５】実施の形態に関する半導体装置における、ヒートシンクの形状を例示する平面図である。
【図６】図５に例示されたヒートシンクと、リードとを、モールド材で覆うことによって固定した構造を例示する断面図である。
【図７】実施の形態に関する、半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｘ軸方向に沿う断面図である。
【図８】実施の形態に関する、半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｘ軸方向に沿う断面図である。
【図９】実施の形態に関する、モールド材樹脂形成後の工程で切断された後のパッケージ外形を例示する図である。
【図１０】実施の形態に関する、モールド材に覆われる上面の縁部に、モールド材から露出する下面の縁部よりも突出する凸部を有する形状のヒートシンクを備えるパッケージ構造を例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。
【００１５】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。
【００１６】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【００１７】
また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。
【００１８】
また、以下に記載される説明において、「第１の」、または、「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する半導体装置、当該半導体装置を備える高周波電力増幅器、および、半導体装置の製造方法について説明する。説明の便宜上、まず、モールド材に覆われる上面の縁部に、モールド材から露出する下面の縁部よりも突出する凸部を有する形状のヒートシンクを備えるパッケージ構造について説明する。
【００２０】
図１０は、モールド材に覆われる上面の縁部に、モールド材から露出する下面の縁部よりも突出する凸部を有する形状のヒートシンクを備えるパッケージ構造を例示する断面図である。
【００２１】
図１０に例示されるように、パッケージ構造は、金属製のヒートシンク９０１と、ヒートシンク９０１の上面に接合材１０００を介して配置される半導体素子９０２と、ヒートシンク９０１の上面に接合材１００１を介して配置される整合素子９０３と、半導体素子９０２と整合素子９０３とを電気的に接続するワイヤー９０７と、半導体素子９０２とワイヤー９０６を介して電気的に接続され、かつ、外部回路（ここでは、図示しない）と電気的に接続されるリード９０４と、整合素子９０３とワイヤー９０８を介して電気的に接続され、かつ、外部回路（ここでは、図示しない）と電気的に接続されるリード９０５と、ヒートシンク９０１の上面、半導体素子９０２、整合素子９０３、リード９０４の一部およびリード９０５の一部を覆って形成されるモールド材９０９とを備える。モールド材９０９は、パッケージ構造内の半導体素子９０２および整合素子９０３を、外部回路などとの接触から保護する役割も有する。
【００２２】
ヒートシンク９０１の下面は、モールド材９０９から露出しており、半導体素子９０２および整合素子９０３から発せられる熱を放熱する。
【００２３】
半導体素子９０２は、たとえば、高周波信号が入力または出力される高周波電力増幅素子などである。整合素子９０３は、たとえば、半導体素子９０２の出力整合回路用素子などである。
【００２４】
モールド材９０９をヒートシンク９０１に繋ぎ止める効果、すなわち、アンカー効果を生じさせることを目的として、ヒートシンク９０１は、モールド材９０９に覆われる上面の縁部に側方への凸部９０１ａおよび凸部９０１ｂを有する形状、すなわち、図１０においては、上辺が下辺よりも長い形状となっている。
【００２５】
このような構造において、リード９０４とヒートシンク９０１とが上下方向において重なる領域、および、リード９０５とヒートシンク９０１とが上下方向において重なる領域では、パッケージ構造が外部構造に搭載されてヒートシンク９０１の下面が接地される際に、ヒートシンク９０１側の寄生インダクタンス成分が冗長される。そのため、リード９０４およびリード９０５のインピーダンスが所望のレベルまで下げることができないという問題がある。
【００２６】
＜半導体装置の構成について＞
図１は、本実施の形態に関する半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｘ軸方向に沿う断面図である。
【００２７】
図１に例示されるように、半導体装置は、金属製のヒートシンク１０１と、ヒートシンク１０１の上面に接合材１０００を介して配置される半導体素子１０２と、ヒートシンク１０１の上面に接合材１００１を介して配置される整合素子１０３と、半導体素子１０２と整合素子１０３とを電気的に接続するワイヤー１０７と、半導体素子１０２とワイヤー１０６を介して電気的に接続され、かつ、外部回路（ここでは、図示しない）と電気的に接続されるリード１０４と、整合素子１０３とワイヤー１０８を介して電気的に接続され、かつ、外部回路（ここでは、図示しない）と電気的に接続されるリード１０５と、ヒートシンク１０１の上面、半導体素子１０２、整合素子１０３、リード１０４の一部およびリード１０５の一部を覆って形成されるモールド材１０９とを備える。モールド材１０９は、パッケージ構造内の半導体素子１０２および整合素子１０３を、外部回路などとの接触から保護する役割も有する。
【００２８】
図１に例示されるように、ヒートシンク１０１は、リード１０４またはリード１０５と上下方向において重なる領域、すなわち、平面視で重なる位置において、その下面の縁部に側方への凸部１０１ａおよび凸部１０１ｂを有し、上辺が下辺よりも短い形状となっている。そのため、半導体装置が外部構造に搭載されてヒートシンク１０１の下面が接地される際に、ヒートシンク１０１側の寄生インダクタンス成分が冗長されにくくなる。
【００２９】
なお、図１においては、凸部１０１ａは、凸部１０１ａの上端および下端が同様に突出して形成されているが、凸部１０１ａの上端および下端の突出度合いは同様である場合に限られるものではない。すなわち、たとえば、凸部１０１ａの上端の突出は小さく、凸部１０１ａの下端の突出は大きくすることによって、凸部１０１ａが全体として傾斜する形状（テーパー形状）であってもよい。同様に、凸部１０１ｂも、全体として傾斜する形状（テーパー形状）であってもよい。
【００３０】
図２は、本実施の形態に関する半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｙ軸方向に沿う断面図である。
【００３１】
図２に例示されるように、ヒートシンク１０１は、モールド材１０９をヒートシンク１０１に繋ぎ止める効果、すなわち、アンカー効果を生じさせることを目的として、モールド材１０９に覆われる上面の縁部に側方への凸部１０１ｃおよび凸部１０１ｄを有する形状、すなわち、図２においては、上辺が下辺よりも長い形状となっている。
【００３２】
なお、図２においては、凸部１０１ｃは、凸部１０１ｃの上端および下端が同様に突出して形成されているが、凸部１０１ｃの上端および下端の突出度合いは同様である場合に限られるものではない。同様に、凸部１０１ｄも、凸部１０１ｄの上端および下端の突出度合いは同様である場合に限られるものではない。
【００３３】
しかしながら、ヒートシンク１０１の凸部１０１ｃおよび凸部１０１ｄを有する部分は、上下方向においてリード１０４およびリード１０５とは重ならないため、リード１０４およびリード１０５のインピーダンスを下げることを妨げない。
【００３４】
なお、図２に例示されたヒートシンク１０１の凸部１０１ｃおよび凸部１０１ｄは、特に言及されない限り、後述される他の実施の形態に例示される構成のＹ軸方向に沿う断面図においても、同様に形成される。
【００３５】
図３は、本実施の形態に関するヒートシンクの構成を例示する斜視図である。ここで、図３におけるＸ軸方向に沿う断面図が、図１に対応する。また、図３におけるＹ軸方向に沿う断面図が、図２に対応する。
【００３６】
図１に例示される構造によれば、ヒートシンク１０１が、リード１０４またはリード１０５と上下方向において重なる領域では、ヒートシンク１０１の横方向の寄生インダクタンス成分が低減される。また、リード１０４とヒートシンク１０１との間の寄生容量、および、リード１０５とヒートシンク１０１との間のヒートシンク１０１間の寄生容量がそれぞれヒートシンク１０１を経由して接地される際の、寄生インダクタンス成分が低減される。したがって、リード１０４およびリード１０５の低インピーダンス化が可能となる。
【００３７】
また、図２に例示されるように、上下方向においてリード１０４およびリード１０５と重ならない領域において、ヒートシンク１０１の上辺が下辺よりも長い形状となっているため、リード１０４およびリード１０５の低インピーダンス化を妨げずに、アンカー効果を生じさせることができる。
【００３８】
以上より、本実施の形態によれば、リード１０４およびリード１０５の低インピーダンス化と、ヒートシンク１０１とモールド材１０９とを繋ぎ止める効果、すなわち、アンカー効果の両立を実現することができる。
【００３９】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態に関する半導体装置、当該半導体装置を備える高周波電力増幅器、および、半導体装置の製造方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００４０】
＜半導体装置の構成について＞
図４は、本実施の形態に関する半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｘ軸方向に沿う断面図である。
【００４１】
図４に例示されるように、半導体装置は、ヒートシンク１０１と、半導体素子１０２と、整合素子１０３と、ワイヤー１０６と、ワイヤー１０７と、ワイヤー１０８と、リード１０４と、リード１０５と、モールド材１０９とを備える。
【００４２】
ここで、ヒートシンク１０１は、半導体装置が外部構造に搭載される際、その下面、および、下面の縁部における側方への凸部である凸部１０１ａおよび凸部１０１ｂが接地される。
【００４３】
図４に例示される構造によれば、ヒートシンク１０１の下面に加えて、凸部１０１ａおよび凸部１０１ｂも接地されることによって、リード１０４とヒートシンク１０１との間の寄生容量、および、リード１０５とヒートシンク１０１との間のヒートシンク１０１間の寄生容量が、それぞれヒートシンク１０１を経由して接地される際の、寄生インダクタンス成分がさらに低減される。
【００４４】
なお、図４に例示されたヒートシンク１０１の凸部１０１ａおよび凸部１０１ｂの接地は、特に言及されない限り、後述される他の実施の形態に例示される構成においても、同様に適用される。
【００４５】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態に関する半導体装置、当該半導体装置を備える高周波電力増幅器、および、半導体装置の製造方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００４６】
＜半導体装置の構成について＞
図５は、本実施の形態に関する半導体装置における、ヒートシンクの形状を例示する平面図である。図５に例示されるように、ヒートシンク２０１には、平面視でリード２０４およびリード２０５と重ならない領域において、切り込み部２２６、切り込み部２２７、切り込み部２２８および切り込み部２２９が設けられている。
【００４７】
図５においては、ヒートシンク２０１の下面の縁部に側方への凸部２０１ａおよび凸部２０１ｂが形成されているが、切り込み部２２６、切り込み部２２７、切り込み部２２８および切り込み部２２９は、凸部２０１ａおよび凸部２０１ｂが形成されない辺にそれぞれ形成されている。
【００４８】
なお、図５に例示されたヒートシンク２０１においては、図２に例示された凸部１０１ｃおよび凸部１０１ｄは形成されていないが、図２に例示された凸部１０１ｃおよび凸部１０１ｄが、さらに形成されていてもよい。
【００４９】
また、図６は、図５に例示されたヒートシンク２０１と、リード２０４と、リード２０５とを、モールド材２０９で覆うことによって固定した構造を例示する断面図である。なお、簡単のため、モールド材２０９によって覆われる半導体素子および整合素子などは、図示を省略する。
【００５０】
図５および図６に例示される構造によれば、ヒートシンク２０１の切り込み部２２６、切り込み部２２７、切り込み部２２８および切り込み部２２９にモールド材２０９が充填されることによって、ヒートシンク２０１とモールド材２０９とを繋ぎ止める効果、すなわち、アンカー効果を生じさせることができる。
【００５１】
なお、図６においては、凸部２０１ａは、凸部２０１ａの上端および下端が同様に突出して形成されているが、凸部２０１ａの上端および下端の突出度合いは同様である場合に限られるものではない。すなわち、たとえば、凸部２０１ａの上端の突出は小さく、凸部２０１ａの下端の突出は大きくすることによって、凸部２０１ａが全体として傾斜する形状（テーパー形状）であってもよい。同様に、凸部２０１ｂも、全体として傾斜する形状（テーパー形状）であってもよい。
【００５２】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態に関する半導体装置、当該半導体装置を備える高周波電力増幅器、および、半導体装置の製造方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００５３】
＜半導体装置の構成について＞
図７は、本実施の形態に関する半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｘ軸方向に沿う断面図である。図７においては、半導体装置におけるモールド材の封止工程に用いる金型形状が例示されている。
【００５４】
図７に例示されるように、半導体装置は、ヒートシンク３０１と、半導体素子３０２と、整合素子３０３と、ワイヤー３０６と、ワイヤー３０７と、ワイヤー３０８と、リード３０４と、リード３０５と、モールド材３０９とを備える。
【００５５】
図７においては、ヒートシンク３０１には、下面の縁部において側方への凸部３０１ａおよび凸部３０１ｂがそれぞれ形成されている。
【００５６】
また、上面側金型３２１、下面側金型３２２および下面側金型３２３は、ともにモールド材３０９の封止工程に用いられる。また、支持基板３２４は、ヒートシンク３０１を支持する基板である。
【００５７】
図７に例示される場合では、まず、下面が接地されるヒートシンク３０１を用意する。そして、ヒートシンク３０１の上面に、半導体素子３０２および整合素子３０３を接合材を介して配置する。そして、半導体素子３０２とワイヤー３０６を介して電気的に接続されるリード３０４、および、整合素子３０３とワイヤー３０８を介して電気的に接続されるリード３０５を、ヒートシンク３０１の上方に配置する。
【００５８】
ここで、ヒートシンク３０１は、平面視において、リード３０４およびリード３０５と一部が重なって配置される。また、ヒートシンク３０１の、平面視においてリード３０４と重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する凸部３０１ａが形成される。また、ヒートシンク３０１の、平面視においてリード３０５と重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する凸部３０１ｂが形成される。
【００５９】
また、ヒートシンク３０１の、平面視においてリード３０４と重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する凸部１０１ｃが形成される（図２を参照）。また、ヒートシンク３０１の、平面視においてリード３０５と重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する凸部１０１ｄが形成される（図２を参照）。
【００６０】
そして、リード３０４の一部と、ヒートシンク３０１の一部と、半導体素子３０２とを覆うモールド材３０９を形成する。ここで、モールド材３０９は、ヒートシンク３０１の凸部３０１ａおよび凸部３０１ｂの少なくとも端部を露出させて形成される。
【００６１】
上面側金型３２１、下面側金型３２２および下面側金型３２３と、ヒートシンク３０１を支持する支持基板３２４とを用いることによって、本実施の形態に関する半導体装置、たとえば、高周波電力増幅器を製造することができる。
【００６２】
＜第５の実施の形態＞
本実施の形態に関する半導体装置、当該半導体装置を備える高周波電力増幅器、および、半導体装置の製造方法について説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００６３】
＜半導体装置の構成について＞
図８は、本実施の形態に関する半導体装置を実現するための構成を概略的に例示する、Ｘ軸方向に沿う断面図である。図８においては、半導体装置におけるモールド材の封止工程に用いる金型形状が例示されている。
【００６４】
図８に例示されるように、半導体装置は、ヒートシンク４０１と、半導体素子３０２と、整合素子３０３と、ワイヤー３０６と、ワイヤー３０７と、ワイヤー３０８と、リード３０４と、リード３０５と、モールド材３０９とを備える。
【００６５】
また、上面側金型３２１、下面側金型３２２ａおよび下面側金型３２３ａは、ともにモールド材３０９の封止工程に用いられる。また、支持基板３２４は、ヒートシンク４０１を支持する基板である。
【００６６】
図８においては、ヒートシンク４０１には、下面の縁部において側方への凸部４０１ａおよび凸部４０１ｂがそれぞれ形成されている。
【００６７】
図８における金型およびヒートシンク４０１の形状は、モールド材３０９の封止工程の際にモールド材３０９がヒートシンク４０１の凸部４０１ａの側面、凸部４０１ｂの側面、または、ヒートシンク４０１の下面へ回り込むことを抑制するための形状である。
【００６８】
具体的には、ヒートシンク４０１は、凸部４０１ａの下面に形成された切り欠き部４０２ａと、凸部４０１ｂの下面に形成された切り欠き部４０２ｂとを有する。また、ヒートシンク４０１の下面の張り出し長さ、すなわち、それぞれの凸部の側方への突出長さは、モールド材３０９の回り込みを防止することができる程度の十分な長さである。
【００６９】
モールド材３０９によるモールド樹脂の封止後に、モールド材３０９の封止工程に用いる上面側金型３２１、下面側金型３２２ａ、下面側金型３２３ａおよび支持基板３２４を取り除いた後、切り欠き部４０２ａと切り欠き部４０２ｂとを起点に位置４０３ａおよび位置４０３ｂでヒートシンク４０１の一部を切断する。具体的には、凸部４０１ａの一部および凸部４０１ｂの一部をそれぞれ切断する。
【００７０】
図９は、モールド材樹脂形成後の工程で切断された後のパッケージ外形を例示する図である。図９において、領域５０１ａおよび領域５０１ｂは、切断されたヒートシンクの一部、具体的には、凸部４０１ａの一部および凸部４０１ｂの一部があった箇所にそれぞれ対応する。
【００７１】
ヒートシンク４０１の下側の張り出し長さ、すなわち、それぞれの凸部の側方への突出長さをモールド材３０９の回り込みを防止することができる十分な長さにすることによって、ヒートシンク４０１の凸部４０１ａの側面、凸部４０１ｂの側面、または、ヒートシンク４０１の下面へのモールド樹脂の回り込みを抑制することができる。
【００７２】
したがって、モールド樹脂の回り込みを抑制しつつ、図８におけるリード３０４およびリード３０５の低インピーダンス化が可能となる。
【００７３】
＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果を例示する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
【００７４】
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【００７５】
以上に記載された実施の形態によれば、半導体装置は、ヒートシンク１０１と、半導体素子１０２と、少なくとも１つのリード１０４と、モールド材１０９とを備える。ヒートシンク１０１は、少なくとも下面が接地される。半導体素子１０２は、ヒートシンク１０１の上面に配置される。また、半導体素子１０２は、高周波信号が入力または出力される。リード１０４は、半導体素子１０２とワイヤー１０６を介して電気的に接続される。また、リード１０４は、ヒートシンク１０１の上方に配置される。モールド材１０９は、リード１０４の一部と、ヒートシンク１０１の少なくとも上面と、半導体素子１０２とを覆って形成される。ここで、ヒートシンク１０１は、平面視において、リード１０４と一部が重なって配置される。また、ヒートシンク１０１の、平面視においてリード１０４と重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第１の凸部が形成される。また、ヒートシンク１０１の、平面視においてリード１０４と重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第２の凸部が形成される。ここで、第１の凸部は、たとえば、凸部１０１ａ、凸部２０１ａ、凸部１０１ｂおよび凸部２０１ｂのうちの少なくとも１つに対応するものである。また、第２の凸部は、たとえば、凸部１０１ｃおよび凸部１０１ｄのうちの少なくとも１つに対応するものである。
【００７６】
このような構成によれば、ヒートシンク１０１が、リード１０４と上下方向において重なる領域では、ヒートシンク１０１の横方向の寄生インダクタンス成分が低減される。また、リード１０４とヒートシンク１０１との間の寄生容量がヒートシンク１０１を経由して接地される際の、寄生インダクタンス成分が低減される。したがって、リード１０４の低インピーダンス化が可能となる。すなわち、凸部１０１ｃおよび凸部１０１ｄによってモールド材を繋ぎ止める効果を発揮しつつ、半導体素子１０２に接続されたリードの低インピーダンス化を実現することができる。
【００７７】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【００７８】
しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【００７９】
また、以上に記載された実施の形態によれば、ヒートシンク１０１の凸部１０１ａが、モールド材１０９から露出する。そして、ヒートシンク１０１の下面および凸部１０１ａが接地される。このような構成によれば、ヒートシンク１０１の下面に加えて、凸部１０１ａも接地されることによって、リード１０４とヒートシンク１０１との間の寄生容量がヒートシンク１０１を経由して接地される際の、寄生インダクタンス成分がさらに低減される。
【００８０】
また、以上に記載された実施の形態によれば、ヒートシンク２０１の、平面視においてリード２０４と重ならない位置の上面の縁部には、少なくとも１つの切り込み部２２６が形成される。そして、モールド材２０９が、切り込み部２２６に充填される。このような構成によれば、ヒートシンク２０１の切り込み部２２６にモールド材２０９が充填されることによって、ヒートシンク２０１とモールド材２０９とを繋ぎ止める効果、すなわち、アンカー効果を生じさせることができる。
【００８１】
また、以上に記載された実施の形態によれば、半導体装置は、ヒートシンク２０１と、半導体素子１０２と、少なくとも１つのリード２０４と、モールド材２０９とを備える。ヒートシンク２０１は、少なくとも下面が接地される。半導体素子１０２は、ヒートシンク２０１の上面に配置され、かつ、高周波信号が入力または出力される。リード２０４は、半導体素子１０２とワイヤー１０６を介して電気的に接続される。また、リード２０４は、ヒートシンク２０１の上方に配置される。モールド材２０９は、リード２０４の一部と、ヒートシンク２０１の少なくとも上面と、半導体素子１０２とを覆って形成される。ここで、ヒートシンク２０１は、平面視において、リード２０４と一部が重なって配置される。また、ヒートシンク２０１の、平面視においてリード２０４と重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの凸部２０１ａが形成される。また、ヒートシンク２０１の、平面視においてリード２０４と重ならない位置の上面の縁部には、少なくとも１つの切り込み部２２６が形成される。そして、モールド材２０９は、切り込み部２２６に充填される。
【００８２】
このような構成によれば、ヒートシンク２０１の切り込み部２２６にモールド材２０９が充填されることによって、ヒートシンク２０１とモールド材２０９とを繋ぎ止める効果、すなわち、アンカー効果を生じさせることができる。また、ヒートシンク２０１が、リード２０４と上下方向において重なる領域では、ヒートシンク２０１の横方向の寄生インダクタンス成分が低減される。また、リード２０４とヒートシンク２０１との間の寄生容量がヒートシンク２０１を経由して接地される際の、寄生インダクタンス成分が低減される。したがって、リード２０４の低インピーダンス化が可能となる。すなわち、切り込み部２２６によってモールド材を繋ぎ止める効果を発揮しつつ、半導体素子１０２に接続されたリードの低インピーダンス化を実現することができる。
【００８３】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【００８４】
しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【００８５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、ヒートシンク２０１の凸部２０１ａが、モールド材２０９から露出する。また、ヒートシンク２０１の下面および凸部２０１ａが接地される。このような構成によれば、ヒートシンク２０１の下面に加えて、凸部２０１ａも接地されることによって、リード２０４とヒートシンク２０１との間の寄生容量がヒートシンク２０１を経由して接地される際の、寄生インダクタンス成分がさらに低減される。
【００８６】
また、以上に記載された実施の形態によれば、高周波電力増幅器は、上記の半導体装置を備えるものである。このような構成によれば、リードのインピーダンスを低減することができるため、高周波性能を高めることができる。
【００８７】
以上に記載された実施の形態によれば、半導体装置の製造方法において、少なくとも下面が接地されるヒートシンク４０１を用意する。そして、ヒートシンク４０１の上面に、高周波信号が入力または出力される半導体素子３０２を配置する。そして、半導体素子３０２とワイヤー３０６を介して電気的に接続される少なくとも１つのリード３０４を、ヒートシンク４０１の上方に配置する。ここで、ヒートシンク４０１は、平面視において、リード３０４と一部が重なって配置される。また、ヒートシンク４０１の、平面視においてリード３０４と重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第１の凸部が形成される。また、ヒートシンク４０１の、平面視においてリード３０４と重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する少なくとも１つの第２の凸部が形成される。そして、リード３０４の一部と、ヒートシンク４０１の一部と、半導体素子３０２とを覆うモールド材３０９を形成する。ここで、モールド材３０９は、ヒートシンク４０１の第１の凸部の少なくとも端部を露出させて形成される。そして、モールド材３０９を形成した後、第１の凸部の端部を切断する。ここで、第１の凸部は、たとえば、凸部４０１ａ凸部４０１ｂのうちの少なくとも１つに対応するものである。また、第２の凸部は、たとえば、凸部１０１ｃおよび凸部１０１ｄのうちの少なくとも１つに対応するものである。
【００８８】
このような構成によれば、ヒートシンク４０１の下側の張り出し長さ、すなわち、それぞれの凸部４０１ａおよび凸部４０１ｂの側方への突出長さをモールド材３０９の回り込みを防止することができる十分な長さにすることによって、ヒートシンク４０１の凸部４０１ａの側面、凸部４０１ｂの側面、または、ヒートシンク４０１の下面へのモールド樹脂の回り込みを抑制することができる。したがって、モールド樹脂の回り込みを抑制しつつ、リード３０４およびリード３０５の低インピーダンス化が実現可能な半導体装置を製造することができる。
【００８９】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【００９０】
しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【００９１】
また、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
【００９２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、凸部４０１ａは、切り欠き部４０２ａからその端部が切断される。このような構成によれば、凸部４０１ａの先端を、定められた箇所から容易に切断することができる。
【００９３】
＜以上に記載された実施の形態における変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【００９４】
したがって、例示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【００９５】
また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。
【００９６】
さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。
【００９７】
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
【００９８】
また、本願明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【００９９】
また、以上に記載された実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１００】
１０１，２０１，３０１，４０１，９０１  ヒートシンク、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，２０１ａ，２０１ｂ，３０１ａ，３０１ｂ，４０１ａ，４０１ｂ，９０１ａ，９０１ｂ  凸部、１０２，３０２，９０２  半導体素子、１０３，３０３，９０３  整合素子、１０４，１０５，２０４，２０５，３０４，３０５，９０４，９０５  リード、１０６，１０７，１０８，３０６，３０７，３０８，９０６，９０７，９０８  ワイヤー、１０９，２０９，３０９，９０９  モールド材、２２６，２２７，２２８，２２９  切り込み部、３２１  上面側金型、３２２，３２２ａ，３２３，３２３ａ  下面側金型、３２４  支持基板、４０２ａ，４０２ｂ  切り欠き部、４０３ａ，４０３ｂ  位置、５０１ａ，５０１ｂ  領域、１０００，１００１  接合材。
【要約】
アンカー効果を発揮しつつ、半導体素子に接続されたリードの低インピーダンス化を実現する。半導体装置は、ヒートシンク（１０１）と、半導体素子（１０２）と、ヒートシンクの上方に配置されるリード（１０４）と、リード、ヒートシンク、半導体素子を覆って形成されるモールド材（１０９）とを備える。ヒートシンクの、平面視においてリードと重なる位置の下面の縁部には、当該位置の上面の縁部よりも突出する第１の凸部（１０１ａ）が形成され、ヒートシンクの、平面視においてリードと重ならない位置の上面の縁部には、当該位置の下面の縁部よりも突出する第２の凸部（１０１ｃ）が形成される。【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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