(57)【要約】【課題】半導体チップの両面に一対の放熱部材が設けられた半導体装置を製造するに際し、一対の放熱部材の各放熱面の平行度および平面度を確保する。【解決手段】リードフレーム７０が接合された第１放熱部材１１を台座１１０上に設置し、リードフレーム７０において吊り端子７１〜７６および主端子６１、６２のうち第２放熱部材１２側に曲げ加工されたものの上に第２放熱部材１２を配置する。このような状態で、第２放熱部材１２の放熱面が第１放熱部材１１の放熱面と平行になるように蓋部１３０で第２放熱部材１２を台座１１０側に押しつけたとき、第２放熱部材１２が押しつけられた吊り端子７３〜７５および第２主端子６２の曲げ加工によるバネの反力によって、第２放熱部材１２側に曲げ加工された吊り端子７３〜７５および第２主端子６２が第２放熱部材１２に圧接した状態でリードフレーム７０と第２放熱部材１２とを接合する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ（２１、２２）と、前記半導体チップからの放熱を行うと共に前記半導体チップを挟むようにして配置される一対の第１放熱部材（１１）および第２放熱部材（１２）と、前記半導体チップが前記第１放熱部材および前記第２放熱部材に接続されると共に外部と電気的接続を行うための接続端子（５０、６１、６２）と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
吊り端子（７１〜７６、７７ａ〜７７ｆ）と、前記接続端子と、が形成された板状のリードフレーム（７０）を用意する工程と、
前記リードフレームの一面側に折り曲げた吊り端子と前記リードフレームの他面側に折り曲げた吊り端子との間の距離が一定になるように、前記リードフレームの一面側もしくは他面側に前記吊り端子を曲げ加工する工程と、
前記リードフレームの一面側に対向して配置される前記第１放熱部材と、前記リードフレームの他面側に対向して配置される前記第２放熱部材と、を前記リードフレームとは別体としてそれぞれ用意する工程と、
前記第１放熱部材のうち前記第２放熱部材と対向する面に前記半導体チップを含む搭載部品を配置し、前記吊り端子のうち前記板の一面側に曲げ加工されたものを前記第１放熱部材に当接させ、前記搭載部品を前記接続端子と共に前記第１放熱部材に接合する工程と、
台座（１１０）と蓋部（１３０）とを有する組み付け治具（１００）を用意し、前記リードフレームが接合された前記第１放熱部材を前記台座の上に設置すると共に、前記リードフレームにおいて前記吊り端子のうち前記リードフレームの他面側に曲げ加工されたものの上に前記第２放熱部材を配置し、前記第２放熱部材の放熱面が前記第１放熱部材の放熱面と平行になるように前記蓋部で前記第２放熱部材を前記台座側に押しつけたとき、前記第２放熱部材が押しつけられた前記吊り端子の曲げ加工によるバネの反力によって、前記リードフレームの他面側に曲げ加工された前記吊り端子が前記第２放熱部材に圧接した状態で、前記搭載部品と前記第２放熱部材とを接合する工程と、を含んでおり、
前記リードフレームを曲げ加工する工程では、前記第１放熱部材のうち前記半導体チップが搭載された面を基準面として、前記リードフレームに形成された前記吊り端子のうち前記リードフレームの他面側に曲げ加工されたものにおいて前記第２放熱部材と対向する面と前記基準面との距離をｈ１とし、前記第１放熱部材上に搭載された前記半導体チップを含む搭載部品のうち前記第２放熱部材と対向する面と前記基準面との距離をｈ２とすると、前記リードフレームが前記第１放熱部材に接合されたときにｈ１＞ｈ２を満たすように前記吊り端子を曲げ加工することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記搭載部品と前記第２放熱部材とを接合する工程では、前記台座として、高さがそれぞれ同じ複数の支柱（１２０）を備えたものを用意し、前記蓋部を前記複数の支柱に押し当て、前記台座と前記蓋部との間で前記リードフレームを前記第１放熱部材および前記第２放熱部材で挟み込んだ状態で前記搭載部品と前記第２放熱部材とを接合することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記曲げ加工する工程では、前記吊り端子のうち前記第１放熱部材または前記第２放熱部材に当接される部分に前記第１放熱部材または前記第２放熱部材の位置決めのための壁部（７３ａ）を形成する工程を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記曲げ加工する工程では、前記吊り端子の先端部分に前記各放熱部材と当接される突起部（７３ｂ）を形成する工程を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記リードフレームを用意する工程では、前記リードフレームとして、当該リードフレームの材料の軟化点が、前記吊り端子と前記各放熱部材との接合時の温度よりも高いものを用意することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１放熱部材と、前記第２放熱部材と、をそれぞれ用意する工程では、前記各放熱部材として、当該各放熱部材の軟化点が、前記吊り端子と前記各放熱部材との接合時の温度よりも低いものをそれぞれ用意することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記搭載部品を前記接続端子と共に前記第１放熱部材に接合する工程では、前記第１放熱部材に当接させた前記吊り端子のうちの一部または全部を前記第１放熱部材に接合する工程を含んでいることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記搭載部品と前記第２放熱部材とを接合する工程では、前記第２放熱部材に当接させた前記吊り端子のうち一部または全部を前記第２放熱部材に接合する工程を含んでいることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記吊り端子を前記第１放熱部材に接合する工程、または、前記吊り端子を前記第２放熱部材に接合する工程では、前記リードフレームとして、前記吊り端子のうち前記各放熱部材と接合される部分に、接合部材（８１）がそれぞれ設けられたものを用いることを特徴とする請求項７または８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記搭載部品と前記第２放熱部材とを接合する工程の後、
前記第１放熱部材の片面、前記第２放熱部材の片面、前記接続端子の一部、がそれぞれ露出するように前記半導体チップをモールド樹脂（９０）で封止する工程と、
前記モールド樹脂で封止する工程の後、前記リードフレームのうち、前記接続端子以外の部分を除去する工程と、を含んでいることを特徴とする１ないし９のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１放熱部材および前記第２放熱部材を用意する工程では、前記各放熱部材として、２枚の金属板（１１ａ、１１ｃ、１２ａ、１２ｃ）で絶縁基板（１１ｂ、１２ｂ）を挟み込んで構成されるものを用意することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記接合部材（８１）は、前記半導体チップと前記第１放熱部材、または前記半導体チップと前記第２放熱部材を、接合する材料と同じ材料であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記接合部材（８１）は、前記半導体チップと前記第１放熱部材、または前記半導体素子と前記第２放熱部材を、接合する材料と同等以下の融点を持つ材料であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
半導体チップ（２１、２２）と、
前記半導体チップと電気的に接続されると共に、前記半導体チップからの放熱を行うものであり、前記半導体チップを挟むようにして配置される一対の第１放熱部材（１１）および第２放熱部材（１２）と、
前記各放熱部材とは別体のものであり、前記各放熱部材と接合されることで外部と電気的接続を行う接続端子（５０、６１、６２）と、
前記第１放熱部材、前記第２放熱部材、前記接続端子を包み込みように封止するモールド樹脂（９０）と、を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
前記接続端子は、前記各放熱部材が対向する面に接合されていることを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記各放熱部材において、当該各放熱部材が対向する面それぞれに前記各放熱部材の姿勢を確保するための吊り端子（７１〜７６、７７ａ〜７７ｆ）が少なくとも１つ当接されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記吊り端子には、当該吊り端子のうち前記第１放熱部材または前記第２放熱部材に当接される部分に前記第１放熱部材または前記第２放熱部材の位置決めのための壁部（７３ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記吊り端子には、当該吊り端子の先端部分に前記各放熱部材と当接される突起部（７３ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１６または１７に記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記吊り端子には、当該吊り端子が当接された放熱部材に対向する放熱部材側に折れ曲がったベンド（７０ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記吊り端子は、前記各放熱部材の一側面から反対側の側面に延びる直線部分を有しており、当該直線部分が前記各放熱部材に圧接されていることを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記吊り端子は、接合部材（８１）を介して前記各放熱部材に接合されていることを特徴とする請求項１６ないし２０のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２２】
前記吊り端子において、前記モールド樹脂に封止されない部分がタイバーカットされていることを特徴とする請求項１６ないし２１のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２３】
前記吊り端子および前記接続端子は、当該吊り端子および接続端子の軟化点が、前記各放熱部材と前記半導体チップとの接合時の温度、または前記吊り端子、前記接続端子との接合時の温度よりも高いものであることを特徴とする請求項１４ないし２２のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２４】
前記各放熱部材は、当該各放熱部材の軟化点が前記吊り端子と前記各放熱部材との接合時の温度よりも低いものであることを特徴とする請求項２１ないし２３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２５】
前記各放熱部材は純銅であることを特徴とする請求項１４ないし２４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２６】
前記吊り端子、接続端子は銅合金であることを特徴とする請求項１６ないし２５のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２７】
前記各放熱部材は少なくとも片面には金属板が貼られた絶縁基板、または絶縁樹脂層が内蔵された構成であることを特徴とする請求項１４ないし２６のいずれか１つ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、半導体チップの両面に一対の放熱部材が設けられた半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放熱面を有する一対の放熱部材が半導体チップに熱的かつ電気的に接続されている半導体装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、平面的に配置された２つの半導体チップを挟む様にして、一対の放熱部材が配置されており、半導体チップの主電極と各々の放熱部材とが、熱的かつ電気的に接続されるように接合部材（例えばはんだ）を介して接続され、各放熱部材の放熱面が露出するように樹脂でモールドされている。そして、半導体チップは例えば制御用端子を介して外部から信号が入力されることで作動するようになっている。
【０００３】
上記のような半導体装置では、放熱部材と制御用端子とが一体となったものが用いられている。しかしながら、これら放熱部材および制御用端子はそれぞれ厚さが異なっている。このため、例えば圧延材に塑性加工を施したことや一枚の金属板の表面を削ることで得られる異形材や、別々に用意された放熱部材と制御用端子とがかしめ等で組み合わされたもの等が用いられている。
【特許文献１】特許第３５２５８３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、放熱部材と制御用端子とが一体となったものを用いているため、以下の問題が発生することが発明者らの検討により明らかとなった。
【０００５】
まず、放熱部材と制御用端子とが一体となったものを用意しなければならない。したがって、上記のように異形材を用意する場合、金属の圧延材を塑性加工して異形材を得るため、塑性加工した際の加工歪みが異形材に残ってしまう。これにより、放熱部材に反りが生じ、放熱部材の放熱面の平面度を確保できない状態になってしまう。また、放熱部材は半導体チップを挟むようにして配置されるため、各放熱部材の各放熱面の平行度を確保することが困難になってしまう。
【０００６】
放熱部材は、その放熱面の平面度や、対となる放熱部材の放熱面との平行度等に影響して放熱性能が変化するため、例えば１００μｍ以下、あるいは５０μｍ以下の精度で平面度や平行度等が管理される必要がある。しかしながら、上記のように異形材の変形が生じることにより、これらの精度を確保することができず、放熱性能が低下してしまう可能性がある。
【０００７】
また、放熱部材と制御用端子とをかしめ等で組み合わせたものを用意する場合、放熱部材にかしめのための金属加工を施す必要がある。このような金属加工の影響によって、上記と同様に、放熱部材の平面度等を確保できず、放熱性能が低下してしまう可能性がある。
【０００８】
次に、放熱部材および制御用端子を構成する部材の材質の選択が問題となる。すなわち、放熱部材には導電性と熱伝導性を重視した材質のものが求められ、制御用端子には熱伝導性よりも材質強度（ベンド性、アウターリードの位置寸法精度等）が求められる。しかしながら、上記のように圧延材や金属板の加工によって放熱部材および制御用端子が一体化された異形材等を用意しているため、両者の要求を満たすものを用意することが困難になっている。例えば、放熱部材に純銅（Ｃ１０２０等：軟化点２００℃程度）を用いると、制御用端子のＨｖ硬度が不足し、制御用端子の形状の保持やプレス加工性が低下してしまう。なお、異なる材質のものを用意し、かしめ等で一体化することが考えられるが、上記のように金属加工等の影響が生じてしまう。
【０００９】
さらに、上記半導体装置を製造するに際し、一対の放熱部材は半導体チップを介してはんだ付けされるが、はんだの濡れ力、搭載部品の重心位置により、半導体装置の厚みや各放熱部材の平行度がばらつきやすくなるため、寸法精度の確保が問題となる。こうした問題を解決するため、一対の放熱部材の間隔寸法を保つ位置決めが必要である。これに関連する技術として、例えば特許第３６２０３９９号では、一対の放熱部材の各放熱面の平行度を維持しつつ、半導体チップを一対の放熱部材で挟み込むように接合する方法が提案されているが、各放熱部材の各放熱面の平行度を維持して接合するために複雑な形状の放熱部材が必要となってしまう。このように、放熱部材の形状が複雑であると、上記のように加工による影響が放熱部材や制御用端子に生じ、形状精度の確保が困難になってしまう。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑み、一対の放熱部材の各放熱面の平行度および平面度を確保することができる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、まず、板状のリードフレーム（７０）と第１放熱部材（１１）および第２放熱部材（１２）を別々に用意する。このリードフレームには、吊り端子（７１〜７６、７７ａ〜７７ｆ）と接続端子（５０、６１、６２）とを形成する。また、リードフレームに形成した吊り端子のうち第１放熱部材または第２放熱部材に当接されるものを板の一面側（第１放熱部材側）または板の他面側（第２放熱部材側）にそれぞれ曲げ加工を施す。そして、第１放熱部材のうち第２放熱部材と対向する面に半導体チップ（２１、２２）を含む搭載部品を配置し、吊り端子のうち板の一面側に曲げ加工されたものを第１放熱部材に当接させ、搭載部品を接続端子と共に第１放熱部材に接合する。この後、リードフレームが接合された第１放熱部材を台座（１１０）上に設置し、リードフレームにおいて吊り端子のうち板の他面側に曲げ加工されたものの上に第２放熱部材を配置する。このような状態で、第２放熱部材の放熱面が第１放熱部材の放熱面と平行になるように蓋部（１３０）で第２放熱部材を台座側に押しつけたとき、第２放熱部材が押しつけられた吊り端子の曲げ加工によるバネの反力によって、板の他面側に曲げ加工された吊り端子が第２放熱部材に圧接した状態で搭載部品と第２放熱部材とを接合することを特徴とする。
【００１２】
このようにして半導体装置を製造する上で、さらに、第１放熱部材のうち半導体チップが搭載された面を基準面として、リードフレームに形成された吊り端子のうち板の他面側に曲げ加工されたものにおいて第２放熱部材と対向する面と基準面との距離をｈ１とし、第１放熱部材上に搭載された半導体チップを含む搭載部品のうち第２放熱部材と対向する面と基準面との距離をｈ２とすると、リードフレームが第１放熱部材に接合されたときにｈ１＞ｈ２を満たすようにリードフレームに設けた吊り端子に曲げ加工を施すことを特徴とする。
【００１３】
このようにすれば、各放熱部材を塑性加工して用意する必要はなく、各放熱部材に塑性加工した際の加工歪みのない放熱部材を用意することができる。これにより、加工歪みによる放熱部材の反りは発生しないため、各放熱部材の放熱面の平面度を確保することができる。すなわち、平面度の高い放熱面を有する放熱部材を用いるようにすることができる。
【００１４】
また、リードフレームに形成された吊り端子に曲げ加工を施しているため、各放熱部材を台座および蓋部に押しつけることで、吊り端子の反力によって各放熱部材の各放熱面の平行度を確保することができる。このように、吊り端子のバネとなった部分の弾性力を利用して各放熱部材の各放熱面の平行度を確保することができ、各放熱面の寸法精度を確保できる。
【００１５】
この場合、搭載部品と第２放熱部材とを接合する際には、台座に高さがそれぞれ同じ複数の支柱（１２０）を備え、蓋部で第２放熱部材を第１放熱部材側に押していくと共に蓋部を支柱に押し当てる。そして、台座と蓋部との間でリードフレームを第１放熱部材および第２放熱部材で挟み込んだ状態とし、このような状態で搭載部品と第２放熱部材とを接合することを特徴とする。
【００１６】
このようにすれば、複数の支柱によって台座と蓋部とを高精度に平行に配置することができるので、台座および蓋部にそれぞれ押しつけられる各放熱部材の平行度を確保することができる。
【００１７】
一方、吊り端子に施す曲げ加工として、吊り端子のうち第１放熱部材または第２放熱部材に当接される部分に第１放熱部材または第２放熱部材の位置決めのための壁部（７３ａ）を形成することができる。
【００１８】
これにより、各放熱部材の位置決めのための治具を必要とせず、各放熱部材の位置決めを容易に行うことができる。
【００１９】
他方、吊り端子に施す曲げ加工として、吊り端子の先端部分に各放熱部材と当接される突起部（７３ｂ）を形成することもできる。
【００２０】
この突起部に例えばはんだ等を設置することにより、接合の際に余剰はんだが吊り端子から溢れないようにすることができる。
【００２１】
また、リードフレームとして、当該リードフレームの材料の軟化点が、吊り端子と各放熱部材との接合時の温度よりも高いものを用いることが好ましい。
【００２２】
これにより、接合時の温度によってリードフレームが軟化してしまうことを防止することができ、リードフレームの強度を確保することができる。つまり、リードフレームと第２放熱部材との接合時に、吊り端子のバネの反力を維持することができる。
【００２３】
ここで、各放熱部材は、例えば純銅などの高い熱伝導性を持つ材料を選択することが望ましい。こうした金属の軟化点は、一般的なはんだ接合温度よりも低いこともあるが、本案のようにリードフレームと放熱部材を別部材とすることで、組付け上も問題なく、より放熱性の向上を図ることができる。
【００２４】
そして、吊り端子と各放熱部材とを接合する場合、各放熱部材に当接させた吊り端子のうちの一部または全部を各放熱部材それぞれに接合することもできる。
【００２５】
このようにすれば、吊り端子と各放熱部材とを確実に接続することができる。
【００２６】
また、吊り端子を各放熱部材に接合する場合、リードフレームとして、吊り端子のうち各放熱部材と接合される部分に、接合部材（８１）がそれぞれ設けられたものを用いることができる。
【００２７】
このように、吊り端子に接合部材を施す表面処理を行うことで、吊り端子の接合性を確保することができる。
【００２８】
そして、リードフレームと第２放熱部材とを接合する工程を終えた後、第１放熱部材の片面、第２放熱部材の片面、接続端子の一部、がそれぞれ露出するように半導体チップをモールド樹脂（９０）で封止して、リードフレームのうち接続端子以外の部分を除去する。
【００２９】
これにより、吊り端子をリードフレームから切断することができる。すなわち、吊り端子は各放熱部材のみと接合された状態であるので、半導体チップの作動等に影響を及ぼすことはない。
【００３０】
また、各放熱部材を用意する際、各放熱部材として、２枚の金属板（１１ａ、１１ｃ、１２ａ、１２ｃ）で絶縁基板（１１ｂ、１２ｂ）を挟み込んで構成されるものを用意することができる。
【００３１】
すなわち、もっとも外側の金属板が絶縁基板を介して内部の金属板と絶縁されているため、半導体装置の内部と外部とを電気的に絶縁することができる。なお、各放熱部材を金属板および絶縁基板の２層で構成しても良い。
【００３２】
ここで、接合部材（８１）は、半導体チップと第１放熱部材、または半導体チップと第２放熱部材を、接合する材料と同じ材料であることが好ましい。
【００３３】
また、接合部材（８１）は、半導体チップと第１放熱部材、または半導体素子と第２放熱部材を、接合する材料と同等以下の融点を持つ材料であることが好ましい。
【００３４】
上記のようにして製造される半導体装置は、半導体チップ（２１、２２）と、当該半導体チップと電気的に接続されると共に、半導体チップからの放熱を行うものであり、半導体チップを挟むようにして配置される一対の第１放熱部材（１１）および第２放熱部材（１２）と、各放熱部材とは別体のものであり、各放熱部材と接合されることで外部と電気的接続を行う接続端子（５０、６１、６２）と、各放熱部材、接続端子を包み込みように封止するモールド樹脂（９０）と、を備えた構成とすることができる。
【００３５】
このように、各放熱部材は接続端子を備えたものとして形成されたものではなく、各放熱部材と接続端子とが別体とされることで、各放熱部材が塑性加工されないものとすることができる。これにより、各放熱部材の寸法精度、平坦性を確保することができ、ひいては半導体装置の各放熱部材における部品単品精度を確保することができる。
【００３６】
また、接続端子は、各放熱部材がそれぞれ対向する面に接合されていることが好ましい。これにより、各放熱部材において接続端子が固定される面が放熱面ではなく実装面になり、接続端子による反力によって各放熱部材の間隔が押し広がるようにすることができる。したがって、接続端子による反発力によって各放熱部材が平行にされた状態でモールド樹脂により固定されることで、各放熱部材の平行度および装置の厚み寸法精度を確保することができる。
【００３７】
そして、各放熱部材において、当該各放熱部材が対向する面それぞれに各放熱部材の姿勢を確保するための吊り端子（７１〜７６、７７ａ〜７７ｆ）を少なくとも１つ当接しておくことが好ましい。この場合、吊り端子には、当該吊り端子のうち第１放熱部材または第２放熱部材に当接される部分に第１放熱部材または第２放熱部材の位置決めのための壁部（７３ａ）が設けられていることが好ましい。このような壁部により、各放熱部材の位置決めを容易にすることができる。
【００３８】
さらに、吊り端子には、当該吊り端子の先端部分に各放熱部材と当接される突起部（７３ｂ）が設けられていることが好ましい。これにより、例えばはんだにより吊り端子と各接合部材とを接合する際、突起部から余剰はんだが溢れないようにすることができるため、はんだ広がり範囲を制御することができる。
【００３９】
また、吊り端子には、当該吊り端子が当接された放熱部材に対向する放熱部材側に折れ曲がったベンド（７０ａ）を設けることができる。このベンドにより、吊り端子による反力が、各放熱部材の間隔を押し広げるように働くため、リフローによって各放熱部材が吊り端子、接続端子に接続される際、各放熱部材が正寸まで挟圧されることで、各放熱部材がほぼ正寸に接合されるようにすることができる。これにより、各放熱部材の各放熱面の平行度を確保することができる。
【００４０】
上記吊り端子は、各放熱部材の一側面から反対側の側面に延びる直線部分を有しており、当該直線部分が各放熱部材に圧接されていることが好ましい（図１０参照）。このように、吊り端子に各放熱部材の一面を横切るブリッジ状の直線部分を設けることで、吊り端子の形状を保持することができる。また、各放熱部材の放熱面の平行度を確保することができる。
【００４１】
さらに、吊り端子については、接合部材（８１）を介して各放熱部材に接合した状態とすることができる。これにより、吊り端子を各放熱部材に確実に固定することができる。
【００４２】
また、吊り端子においては、モールド樹脂に封止されない部分をタイバーカットした状態とすることもできる。
【００４３】
吊り端子、接続端子として、当該吊り端子および接続端子の軟化点が、各放熱部材と半導体チップとの接合時の温度、または吊り端子、接続端子との接合時の温度よりも高いものを採用することができる。これにより、接合部材を介しての接合時に吊り端子、接続端子の軟化を防止することができ、これら吊り端子、接続端子の強度を確保することができる。
【００４４】
各放熱部材として、当該各放熱部材の軟化点が吊り端子と各放熱部材との接合時の温度よりも低いものを採用することができる。これにより、ヒートシンクとして軟化点が低い材質のものであって高熱伝導材を用いることができる。
【００４５】
上記のような各放熱部材として純銅の材質のものを採用することができる。また、吊り端子、接続端子として銅合金に材質のものを採用することができる。
【００４６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００４８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される半導体装置は、例えばハイブリッド車のインバータ制御に用いられるものである。
【００４９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の一般的な概略構成を示す図であり、（ａ）は半導体装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ透視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００５０】
図１（ｂ）に示されるように、本実施形態に係る半導体装置Ｓ１では、第１放熱部材１１上に第１半導体チップ２１が搭載され、第１半導体チップ２１上に第１放熱ブロック３１を介して第２放熱部材１２が設置されている。この第１半導体チップ２１のゲート電極には、ゲートワイヤ４０を介して制御信号端子５０が接続され、第１放熱部材１１および第２放熱部材１２には、図１（ａ）に示される第１主端子６１および第２主端子６２がそれぞれ接続された状態になっている。
【００５１】
また、図１（ｃ）に示されるように、第１放熱部材１１上には、第１半導体チップ２１に並列に第２半導体チップ２２が搭載され、この第２半導体チップ２２上に設置された第２放熱ブロック３２を介して第２放熱部材１２が設置されている。これら各半導体チップ２１、２２の表裏には電極が形成されている。
【００５２】
本実施形態では、２つの半導体チップ２１、２２のうち、第１半導体チップ２１には例えばＦＷＤ（フリーホイールダイオード）等からなる半導体素子が採用され、第２半導体チップ２２には例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やサイリスタ等のパワー半導体素子が採用される。
【００５３】
制御信号端子５０や第１、第２主端子６１、６２は、外部からの信号を各半導体チップ２１、２２に入力するためのいわゆるリードである。これら制御信号端子５０や第１、第２主端子６１、６２は、耐熱銅合金やＣｕ、Ａｌ、またはそれらの合金などで構成される一枚の板状のリードフレーム７０（後述する図２参照）から形成されている。
【００５４】
そして、上記した第１放熱部材１１、第２放熱部材１２、第１半導体チップ２１、第２半導体チップ２２、第１放熱ブロック３１、第２放熱ブロック３２について、これらの各間に接合部材８０がそれぞれ介在することにより各部材が電気的および熱的に接合されている。同様に、第１主端子６１と第１放熱部材１１との間、第２主端子６２と第２放熱部材１２との間に接合部材８１がそれぞれ介在することにより、各主端子６１、６２と各放熱部材１１、１２との間の電気的接続が図られている。このような接合部材８０、８１としては、はんだや導電性接着剤等を採用することができる。本実施形態では、接合部材８０、８１として、Ｓｎ（すず）系はんだを用いている。なお、銀ペースト等を用いても構わない。
【００５５】
上記第１、第２放熱部材１１、１２は、第１、第２半導体チップ２１、２２から発せられる熱を放出するための放熱板として機能するため、熱伝導性が良く、電気抵抗が低いＣｕやＡｌなどで構成される。また、第１、第２放熱ブロック３１、３２は第１、第２半導体チップ２１、２２から発せられる熱を第２放熱部材１２側へ逃がすためのものであり、例えばＣｕ（純銅）などで構成される。
【００５６】
これら各放熱部材１１、１２および各放熱ブロック３１、３２は、例えば金属板をプレス加工することにより得られ、板状にプレス加工されるだけであるので、形成された各放熱部材１１、１２および各放熱ブロック３１、３２に加工による加工歪みやストレスが溜まらず、形状精度の高いものが得られる。また、各放熱部材１１、１２の放熱性能を確保するため、放熱面の平面度が高いものを用意することが好ましい。本実施形態では、平面度とは放熱面の粗さを指し、平面度が高いほど粗さが小さいことを意味する。すなわち、各放熱部材１１、１２の各放熱面の粗さが例えば１００μｍ以下あるいは５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５７】
したがって、上記した構成においては、第１、第２半導体チップ２１、２２の上面では、第１、第２放熱ブロック３１、３２および第２放熱部材１２を介して放熱が行われ、第１、第２半導体チップ２１、２２の下面では、第１放熱部材１１を介して放熱が行われる構成となっている。
【００５８】
さらに、図１（ｂ）に示されるように、第１放熱部材１１において制御信号端子５０側に第１吊り端子７１が接合されていると共に、第１吊り端子７１とは反対側に第２吊り端子７２が接合されている。また、第２放熱部材１２において制御信号端子５０側に第３吊り端子７３が接合されている。そして、上記と同様に、各吊り端子７１〜７６と各放熱部材１１、１２との間に接合部材８１がそれぞれ介在することにより、各吊り端子７１〜７６と各放熱部材１１、１２が接合されている。
【００５９】
このような各吊り端子７１〜７３は、半導体装置Ｓ１を製造する際、第１、第２放熱部材１１、１２の平行度を確保するため、その一部が折り曲げられた形状になっている。また、各吊り端子７１〜７６は、図１（ｂ）に示されるように、各放熱部材１１、１２に接合されているだけであるので、半導体装置Ｓ１の作動に直接影響するものではない。なお、本実施形態では、平行度とは、各放熱部材１１、１２の各放熱面のうち一方の面を基準にした場合、他方の面の傾きの度合いを示し、平行度が高いとは各放熱面の一方の面に対する他方の面の傾きが小さいことを意味する。
【００６０】
そして、第１放熱部材１１の片面、第２放熱部材１２の片面、制御信号端子５０の一部、第１、第２主端子６１、６２の一部がそれぞれ露出するように、モールド樹脂９０にて封止した構成となっている（図１参照）。以上が、本実施形態に係る半導体装置Ｓ１の構成である。なお、上記制御信号端子５０および各主端子６１、６２は、本発明の接続端子に相当する。
【００６１】
次に、上記半導体装置Ｓ１の製造方法について図２〜図７を参照して説明する。図２〜図７は、図１に示される半導体装置Ｓ１の製造工程を示した図である。
【００６２】
図２に示す工程では、板状のリードフレーム７０を用意する。具体的に、まず、制御信号端子５０、第１、第２主端子６１、６２、そして第１〜第６吊り端子７１〜７６がパターン化され、それぞれがタイバーで接合された状態のリードフレーム７０を例えばプレス加工によって形成する。
【００６３】
なお、このようなリードフレーム７０として、後述するリフロー工程における温度においても、リードフレーム７０に形成された各吊り端子７１〜７６がバネ性を確保できる材料で構成されることが好ましい。具体的には、当該リードフレーム７０の材料の軟化点が、各吊り端子７１〜７６と各放熱部材１１、１２との接合時の温度よりも高いものを用いることが好ましい。すなわち、リードフレーム７０の軟化点は、後述するリフロー時の温度よりも高いものが好ましい。したがって、リードフレーム７０をＣｕ、Ａｌ、またはそれらの合金で構成すると良い。
【００６４】
ここで、第１〜第６吊り端子７１〜７６は、リードフレーム７０と第１、第２放熱部材１１、１２とを接合する際、各放熱部材１１、１２の姿勢や各放熱部材１１、１２の間隔を制御すると共に、各放熱部材１１、１２の各放熱面の平行度を調整するためのものである。図２（ａ）に示されるように、本実施形態では、１枚のリードフレーム７０に６つの吊り端子７１〜７６を設ける。
【００６５】
図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ矢視図である。この図に示されるように、リードフレーム７０に形成された各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６は、その先端部分が折り曲がったベンド７０ａをそれぞれ有している。また、各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６に設けられた各ベンド７０ａによって各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６の先端がリードフレーム７０の板の一面側（第１放熱部材１１側）または他面側（第２放熱部材１２側）のいずれかに折り曲げられて形成されている。なお、図２（ｂ）では、リードフレーム７０をＣ矢視方向に透視して見た図を示した。また、リードフレーム７０のうち説明に必要な部分を除き一部を省略してある。以下に示す図において、矢視図を示す場合は図２（ｂ）と同様の意味で示してある。
【００６６】
具体的には、図２（ｃ）に示されるように、第６吊り端子７６の先端はリードフレーム７０の一面側に折り曲げられている。図２（ｄ）に示されるように、第４吊り端子７４および第５吊り端子７５の各先端は、それぞれリードフレーム７０の他面側に折り曲げられている。また、図２（ｅ）に示されるように、制御信号端子５０は折り曲げられておらず、第１主端子６１の先端がリードフレーム７０の一面側に折り曲げられている。さらに、図２（ｆ）に示されるように、第２主端子６２の先端はリードフレーム７０の他面側に折り曲げられている。そして、図２（ｇ）に示されるように、第３吊り端子７３の先端は、リードフレーム７０の他面側に折り曲げられている。なお、第１吊り端子７１および第２吊り端子７２の各先端は、リードフレーム７０の一面側に折り曲げられている。
【００６７】
これら各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６の各ベンド７０ａは、リードフレーム７０のうち、各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６の先端部分をリードフレーム７０の一面側または他面側にプレス加工することにより形成する。
【００６８】
また、各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６の先端部分と各放熱部材１１、１２とを接合するため、各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６の先端部分にそれぞれ表面処理を施す。具体的には、各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６の先端部分に接合部材８１を設置する。この接合部材８１は、各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６の各先端部分のうち、各放熱部材１１、１２に対向する場所に設けられる。なお、必要に応じて、各主端子６１、６２および各吊り端子７１〜７６の先端部分全体にＮｉめっきなどを施すようにしても構わない。
【００６９】
上記リードフレーム７０にて形成される制御信号端子５０や各主端子６１、６２は外部と電気的な接続を行うための配線であるため、少なくとも導電性に優れた材料であれば良く、Ｃｕ、Ａｌ、またはそれらの合金系で形成されたものであることが好ましい。また、制御信号端子５０、各主端子６１、６２、各吊り端子７１〜７６にベンド特性や耐熱性が必要である場合、これらの特性を満足する合金等を使用することができる。
【００７０】
図３に示す工程では、リードフレーム７０に第１放熱部材１１を組み付ける。まず、リードフレーム７０とは別体の第１放熱部材１１を金属板をプレス加工等することで用意する。また、この第１放熱部材１１の放熱面や各半導体チップ２１、２２を搭載する面は、圧延材をプレスで打ち抜いたものを使用し、高い平面度を確保する。この第１放熱部材１１は、各半導体チップ２１、２２から発せられる熱を放熱するため、熱伝導に優れたＣｕ（純銅）やＡｌなどで構成されたものであることが好ましい。同様に、第２放熱部材１２も用意しておく。
【００７１】
なお、第１放熱部材１１の表面にＮｉめっきを施しても構わない。また、この第１放熱部材１１は、熱伝導性を重視して軟化点は後述するリフロー時の温度よりも低くともかまわない。第２放熱部材１２についても同様である。したがって、各放熱部材１１、１２として、当該各放熱部材１１、１２の軟化点が、各吊り端子７１〜７６と各放熱部材１１、１２との接合時の温度よりも低いものをそれぞれ用いることが好ましい。
【００７２】
そして、図３（ａ）に示されるように、接合部材８０を介して第１放熱部材１１上に第１、第２半導体チップ２１、２２を設置する。また、接合部材８０を介して各半導体チップ２１、２２上に第１、第２放熱ブロック３２を設置する。さらに、各放熱ブロック３１、３２において、各半導体チップ２１、２２とは反対側に接合部材８０を設置する。この接合部材８０は、各放熱ブロック３１、３２と第２放熱部材１２とを接合するためのものである。
【００７３】
このように、第１放熱部材１１に各半導体チップ２１、２２および各放熱ブロック３１、３２を設置したものを用意し、この第１放熱部材１１上に図２（ａ）に示されるリードフレーム７０を配置する。これにより、第１、第２、第６吊り端子７１、７２、７６に設けられた接合部材８１および第１主端子６１に設けられた接合部材８１と、第１放熱部材１１と、が接した状態になる。なお、第１放熱部材１１とリードフレーム７０との位置決めは例えばカーボン治具を用いることにより行うことができる。
【００７４】
このような状態で、例えば２８０℃の温度でリフローする。これにより、接合部材８０を溶融して、各半導体チップ２１、２２と各放熱ブロック３１、３２とを接合すると共に、各半導体チップ２１、２２と第１放熱部材１１とを接合する。また、第１、第２、第６吊り端子７１、７２、７６および第１主端子６１と第１放熱部材１１とを接合する。
【００７５】
上記のようにしてリフローした後、図３（ｂ）に示されるように、第１放熱部材１１のうち各半導体チップ２１、２２が設置された面を基準としたとき、リードフレーム７０の他面側に折り曲げられた各吊り端子７３〜７５（および第２主端子６２）において接合部材８１が設置された面（または第２放熱部材１２と対向する面）が、第１放熱ブロック３１（もしくは第２放熱ブロック３２）のうち第２放熱部材１２と対向する面よりも離れている。
【００７６】
言い換えると、上記基準面と各吊り端子７３〜７５の面との間隔をｈ１、基準面と各放熱ブロック３１、３２の面との間隔をｈ２とすると、ｈ１＞ｈ２を満たすようにリードフレーム７０において各吊り端子７１〜７６および各主端子６１、６２が折り曲げられている。
【００７７】
すなわち、図２に示す工程では言及しなかったが、リードフレーム７０を形成する際、リードフレーム７０が第１放熱部材１１と接合されたときに、上記の位置関係となるように各吊り端子７１〜７６および各主端子６１、６２を折り曲げてベンド７０ａを形成することに注意する。
【００７８】
図４に示す工程では、制御信号端子５０と第１半導体チップ２１のゲート電極とをゲートワイヤ４０で接続する。本実施形態では、ゲートワイヤ４０として、例えばＡｌやＡｕワイヤを用いる。このようにワイヤボンディングすることにより、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、各制御信号端子５０が第１半導体チップ２１と電気的に接続されることとなる。なお、制御信号端子５０のインナーリードとなる部分と第１半導体チップ２１とをバンプ等で直接はんだ付けできる場合、図３に示す工程にてはんだ付けでボンディングすることも可能である。
【００７９】
図５に示す工程では、図４に示す工程を終えたワークに第２放熱部材１２を組み付ける。具体的には、図４に示す工程を終えたワークを、図５（ｂ）に示される組み付け治具１００に設置する。この組み付け治具１００は、第１放熱部材１１が配置される台座１１０と、台座１１０に備えられると共に、リードフレーム７０のうち制御信号端子５０側および各主端子６１、６２側に配置された複数の支柱１２０と、第２放熱部材１２を台座１１０側に押しつけるための蓋部１３０と、蓋部１３０に荷重を印加する重り１４０と、を備えて構成されている。なお、これら組み付け治具１００を構成する各部材は、リフローによる温度に対して十分耐えられる材質で構成されている。
【００８０】
上記台座１１０および蓋部１３０において、各放熱部材１１、１２を押しつける面は平坦に形成されている。つまり、台座１１０および蓋部１３０の各面の平面度は高い。また、複数の支柱１２０は、台座１１０のうち第１放熱部材１１が搭載される面に対して同じ高さをそれぞれ有している。この支柱１２０の高さは、図４に示す工程を終えたリードフレーム７０に対して第２放熱部材１２を設置する際、各放熱部材１１、１２の間隔を決めるためのものである。すなわち、支柱１２０の高さが図１（ｂ）、（ｃ）に示される半導体装置Ｓ１の各放熱部材１１、１２の各放熱面の間隔に相当する。
【００８１】
そして、まず、上記の組み付け治具１００に図４に示す工程を終えたリードフレーム７０を設置する。次に、図５（ｂ）に示されるように、第３〜第５吊り端子７３〜７５および第２主端子６２の上に第２放熱部材１２を乗せて蓋部１３０を台座１１０側に押しつけ、蓋部１３０に例えば数十〜数百グラムの重り１４０を乗せて荷重を加える。
【００８２】
このとき、各吊り端子７１〜７６および各主端子６１、６２の各先端は、ベンド７０ａによってバネになっているため、バネとなった部分が弾性力によって反力を生じる。具体的に、リードフレーム７０の一面側に折り曲げられた第１、第２、第６吊り端子７１、７２、７６および第１主端子６１は第１放熱部材１１側に反力を生じ、第３〜第５吊り端子７３〜７５および第２主端子６２は第２放熱部材１２側に反力を生じる。これにより、第１放熱部材１１を台座１１０側へ、第２放熱部材１２を蓋部１３０側へ押しつけることとなる。
【００８３】
上述のように、複数の支柱１２０の高さはそれぞれ同じであり、台座１１０および蓋部１３０において各放熱部材１１、１２を押しつける面の平面度は高い。したがって、蓋部１３０を支柱１２０に押しつけた状態では、台座１１０と蓋部１３０との平行度を確保できる。つまり、リードフレーム７０の各吊り端子７１〜７６および各主端子６１、６２の反力によって、各放熱部材１１、１２を台座１１０および蓋部１３０に押しつけることで、各放熱部材１１、１２の各放熱面の平行度を確保することができる。なお、各放熱部材１１、１２の各放熱面の間隔は、支柱１２０の高さにより設定することができる。
【００８４】
すなわち、リードフレーム７０を形成する際、各吊り端子７１〜７６および各主端子６１、６２のベンド７０ａを上述した条件で形成することにより、各吊り端子７１〜７６および各主端子６１、６２のバネの弾性力を利用して各放熱部材１１、１２の各放熱面の平行度を確保することができる。
【００８５】
そして、蓋部１３０を支柱１２０に押しつけ、蓋部１３０に重り１４０を乗せて荷重を印加した状態で例えば２８０度でリフローする。これにより、リードフレーム７０の各吊り端子７１〜７６や各主端子６１、６２、そして各放熱部材１１、１２の姿勢や位置関係を保持したまま、第１、第２、第６吊り端子７１、７２、７６、第２主端子６２、および各放熱ブロック３１、３２と第２放熱部材１２とを接合する。この後、ワークを組み付け治具１００から取り外すと、図５（ｃ）に示されるワークが得られる。
【００８６】
図６に示す工程では、ワークを樹脂でモールドする。具体的には、図示しない金型に図５に示す工程で得られたワークを設置する。そして、図６（ａ）に示されるように、金型に溶かした樹脂を流し込み、ワークにおいて、第１放熱部材１１の片面、第２放熱部材１２の片面、制御信号端子５０の一部、第１、第２主端子６１、６２の一部がそれぞれ露出するように、ワークをモールド樹脂９０にて封止する。なお、樹脂の密着力強化のため、ポリアミド等を塗布してもよい。
【００８７】
このようにしてワークにモールド樹脂９０を成形すると、図６（ｂ）に示されるように、図５に示す工程で得られた各放熱部材１１、１２やリードフレーム７０の姿勢や位置関係を維持したままモールド樹脂９０にて各部材を固定することができる。
【００８８】
図７に示す工程では、リードフレーム７０のうち不要な部分を除去する。すなわち、リードフレーム７０のうち、制御信号端子５０、各主端子６１、６２以外の部分やタイバーをカットする。これにより、図７（ａ）、（ｂ）に示される外観となる。
【００８９】
また、図７（ｃ）に示されるように、例えば第１、第２吊り端子７１、７２が配置された部分には、第１、第２吊り端子７１、７２の先端部分がモールド樹脂９０内に残った状態になっている。しかしながら、各吊り端子７１、７２は、第１放熱部材１１に接合されているだけであり、他の部材との電気伝導にはまったく寄与していないため、モールド樹脂９０内に残されたとしても問題はない。なお、第３〜第６吊り端子７３〜７６についても同様である。こうして図１に示される半導体装置Ｓ１が完成する。
【００９０】
この後、半導体装置Ｓ１において、電気特性や外観等の検査を行い、製品として出荷することができる。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態では、各放熱部材１１、１２とリードフレーム７０とを別々に用意したもの用い、さらにリードフレーム７０に形成した吊り端子７１〜７６のバネ特性を利用して半導体装置Ｓ１を製造することを特徴としている。このように、各放熱部材１１、１２とリードフレーム７０とを別体として用意すれば、各放熱部材１１、１２を塑性加工する必要はない。これにより、各放熱部材１１、１２に塑性加工した際の加工歪みのない放熱部材１１、１２を用意することができる。したがって、放熱部材１１、１２に加工歪みによる反りは発生しないため、各放熱部材１１、１２の放熱面の平面度を確保することができる。
【００９２】
また、リードフレーム７０に形成した吊り端子７１〜７６や各主端子６１、６２に曲げ加工を施しているため、吊り端子７１〜７６および各主端子６１、６２の反力を利用して、支柱１２０によって平行に維持された台座１１０および蓋部１３０側に各放熱部材１１、１２を押しつけることができる。これにより、各放熱部材１１、１２の各放熱面の平行度を確保することができる。このように、吊り端子７１〜７６もしくは各主端子６１、６２が折り曲げられてバネとされ、バネとなった部分の弾性力を利用して各放熱部材１１、１２の各放熱面の平行度を確保することができる。
【００９３】
以上のようにして、各放熱部材１１、１２の平行度および各放熱面の平面度を確保することができる。
【００９４】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、第２放熱部材１２の受け皿となる第３〜第５吊り端子７３〜７５の先端形状が特徴となっている。
【００９５】
図８は、第２実施形態において、図５に示す工程を終えたワークを示した図であり、（ａ）はワークの平面図、（ｂ）は（ａ）のＰ部拡大斜視図である。なお、図８（ｂ）は第３吊り端子７３と第２放熱部材１２とを分離して描いてある。
【００９６】
図８（ｂ）に示されるように、第３吊り端子７３の先端部分に第２放熱部材１２の位置決めをすることができる壁部７３ａが設けられている。また、第２放熱部材１２を受け止める第４吊り端子７４および第５吊り端子７５の先端も同様の形状になっている。
【００９７】
このように、第３〜第５吊り端子７３〜７５の先端に壁部７３ａを設けることにより、第２放熱部材１２の位置決めのための治具を用いることなく、第２放熱部材１２の位置決めを行うことができる。このような壁部７３ａは、リードフレーム７０にて各吊り端子７３〜７５を形成する際にプレス加工等することにより形成することができる。
【００９８】
なお、第１放熱部材１１と接合される第１、第２、第６吊り端子７１、７２、７６の先端部分を図８（ｂ）に示される壁部７３ａを有する形状としても構わない。これにより、第１放熱部材１１の位置決めを上記と同様に容易に行うことができる。
【００９９】
（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、第２実施形態と同様に、第２放熱部材１２が押しつけられる第３〜第５吊り端子７３〜７５の先端形状が特徴となっているが、特に、各吊り端子７３〜７５の先端部分に突起部が設けられていることが特徴である。
【０１００】
図９は、第３実施形態において、図８（ａ）のＰ部の拡大斜視図である。この図に示されるように、第３吊り端子７３の先端部分には、その先端部分よりもさらに第２放熱部材１２側に突出した突起部７３ｂが形成されている。この突起部７３ｂは、第３吊り端子７３の先端部分をさらにプレス加工等することにより形成される。そして、この突起部７３ｂ上に接合部材８１（はんだ等）が設置されている。
【０１０１】
このように、第３吊り端子７３の先端部分に突起部７３ｂを設け、その突起部７３ｂ上に接合部材８１を設置することにより、第２放熱部材１２をリフロー接合する際、接合部材８１の余剰分が第３吊り端子７３の先端部分から漏れないようにすることができる。このように突起部７３ｂ上に接合部材８１を設置することにより、接合部材８１の広がりの範囲を制御することができる。なお、他の吊り端子７１〜７６についても同様である。
【０１０２】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図１０は、第４実施形態において、図３に示す工程を終えたワークを示した図であり、（ａ）はワークの平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視図である。
【０１０３】
図１０（ａ）に示されるように、本実施形態では、リードフレーム７０において、図
２示される第１吊り端子７１および第２吊り端子７２が連結された第７吊り端子７７ａ（図１０（ｂ）参照）と、第３吊り端子７３の先端部分が引き伸ばされて第２主端子６２側と連結された第８吊り端子７７ｂ（図１０（ｂ）参照）と、第４吊り端子７４および第５吊り端子７５が連結された第９吊り端子７７ｃと、第６吊り端子７６の先端部分が引き伸ばされて第１主端子６１側と連結された第１０吊り端子７７ｄと、が設けられたものが用いられる。さらに、第８吊り端子７７ｂと第９吊り端子７７ｃとがそれぞれ連結バー７７ｅ、７７ｆで連結された状態となっている。
【０１０４】
このように、リードフレーム７０において、制御信号端子５０側と各主端子６１、６２側とを連結した第８、第９吊り端子７７ｂ、７７ｃおよび連結バー７７ｅ、７７ｆを形成することにより、吊り端子７７ｂ、７７ｃの形状を維持することができる。このようなリードフレーム７０は、プレス加工等することにより形成することができる。以上のように、図１０に示されるリードフレーム７０を用いるようにしても構わない。
【０１０５】
なお、本実施形態の各吊り端子７７ａ、７７ｂを用いたとしても、第１放熱部材１１と第７、第８吊り端子７７ａ、７７ｂとの位置関係は、図１０（ｂ）に示されるように、第１実施形態と同じ条件となっていることに注意する。
【０１０６】
（第５実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、各放熱部材１１、１２に絶縁基板を備えたことが特徴である。
【０１０７】
図１１は、第５実施形態に係る半導体装置の概略断面図を示したものである。なお、図１１は、図１（ａ）、（ｂ）に示される透視図に相当するものである。
【０１０８】
図１１に示されるように、第１放熱部材１１および第２放熱部材１２は、金属板１１ａ、１１ｃ、１２ａ、１２ｃに絶縁基板１１ｂ、１２ｂが挟み込まれてそれぞれ構成されている。各金属板１１ａ、１１ｃ、１２ａ、１２ｃと絶縁基板１１ｂ、１２ｂとは、例えばロウ付けや活性金属法によりそれぞれ接合されている。
【０１０９】
各放熱部材１１、１２が上記の構成となることで、図１１に示される半導体装置が他の回路等に実装されたとき、モールド樹脂９０から露出する金属板１１ｃ、１２ｃがモールド樹脂９０内部の金属板１１ａ、１２ａと絶縁されているため、半導体装置と外部とを電気的に絶縁することができる。このような絶縁基板１１ｂ、１２ｂの他に絶縁樹脂層を用いることもできる。
【０１１０】
なお、各放熱部材１１、１２を金属板１１ａ、１２ａおよび絶縁基板１１ｂ、１２ｂの２層でそれぞれ構成しても構わない。同様に、各放熱部材１１、１２を金属板１１ａ、１２ａおよび絶縁樹脂層の２層でそれぞれ構成しても構わない。
【０１１１】
（第６実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、各放熱部材１１、１２のうち、少なくとも一方を異形材で構成していることが上記各実施形態と異なる。
【０１１２】
図１２は、第６実施形態に係る半導体装置の概略断面図を示したものである。なお、図１１は、図１（ａ）、（ｂ）に示される透視図に相当するものである。
【０１１３】
図１２に示されるように、第１放熱部材１１に例えば第１主端子６１および第１、第２、第６吊り端子７１、７２、７６が一体形成された異形材１３が用いられている。ここで、第１放熱部材１１として異形材１３を用いるため、第１放熱部材１１の放熱面の平面度への影響が許される範囲で使用することに留意する。以上のように、各放熱部材１１、１２のうち一方を異形材１３で構成しても構わない。
【０１１４】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された半導体装置Ｓ１の構成は一例を示すものであって、半導体装置の構成は図１に限定されるものではない。例えば、各放熱ブロック３１、３２が備えられていない構成であっても構わない。また、吊り端子７１〜７６の数は、上記各実施形態に示された数に限定されるわけではなく、設計に応じて変更しても構わない。
【０１１５】
上記各実施形態で示された各吊り端子７１〜７６の形状は、ベンド７０ａを有するものであったが、この形状は他の形状であっても構わない。例えば、各吊り端子７１〜７６の先端が湾曲した形状であっても良い。すなわち、各吊り端子７１〜７６はバネの弾性力を発生させる先端形状になっていれば良く、各吊り端子７１〜７６の先端が各放熱部材１１、１２によって押さえつけられたときにバネの反力によって各放熱部材１１、１２と密着すれば良い。
【０１１６】
上記各実施形態では、半導体装置Ｓ１に各放熱ブロック３１、３２が備えられているが、これら放熱ブロック３１、３２が備えられていない構成であっても構わない。このような場合、組み付け治具１００にリードフレーム７０を設置する際の条件として、第１放熱部材１１、１２の基準面に対し、各吊り端子７３〜７５および第２主端子６２のうち第２放熱部材１２と対向する面までの距離（ｈ１に相当）が各半導体チップ２１、２２において第２放熱部材１２と対向する面までの距離（ｈ２に相当）よりも大きくなるように、各吊り端子７１〜７６および各主端子６１、６２を折り曲げ加工すれば良い。
【０１１７】
上記各実施形態では、各吊り端子７１〜７６は、接合部材８１を介して各放熱部材１１、１２と接合されているが、各吊り端子７１〜７６を各放熱部材１１、１２に当接（接触）させた状態としても構わない。すなわち、各吊り端子７１〜７６と各放熱部材１１、１２とを接合部材８１を介して接合した状態とせず、接触させた状態であっても、各吊り端子７１〜７６の曲げ加工によるバネの反力によって、各放熱部材１１、１２を支えることができる。なお、このような場合の半導体装置Ｓ１の断面は、図１（ｂ）において接合部材８１を介さずに各吊り端子７１〜７６が各放熱部材１１、１２に直接接した断面となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の一般的な概略構成を示す図であり、（ａ）は半導体装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ透視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図１に示される半導体装置の製造工程を示した図である。
【図３】図２に続く製造工程を示した図である。
【図４】図３に続く製造工程を示した図である。
【図５】図４に続く製造工程を示した図である。
【図６】図５に続く製造工程を示した図である。
【図７】図６に続く製造工程を示した図である。
【図８】第２実施形態において、図５に示す工程を終えたワークを示した図であり、（ａ）はワークの平面図、（ｂ）は（ａ）のＰ部拡大斜視図である。
【図９】第３実施形態において、図８（ａ）のＰ部の拡大斜視図である。
【図１０】第４実施形態において、図３に示す工程を終えたワークを示した図であり、（ａ）はワークの平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視図である。
【図１１】第５実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図１２】第６実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１１、１２…第１、第２放熱部材、１１ａ、１１ｃ、１２ａ、１２ｃ…金属板、１１ｂ、１２ｂ…絶縁基板、２１、２２…第１、第２半導体チップ、５０…接続端子としての制御信号端子、６１、６２…接続端子としての第１、第２主端子、７０…リードフレーム、７０ａ…ベンド、７１〜７６、７７ａ〜７７ｆ…吊り端子、７３ａ…壁部、７３ｂ…突起部、８０…接合部材、８１…吊り端子の接合部材、９０…モールド樹脂、１００…組み付け治具、１１０…台座、１２０…支柱、１３０…蓋部。
【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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