(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストが低く放熱性が高い半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１００は、複数の電極を有する半導体素子１と、前記半導体素子が第１の半田２を介して搭載され、前記半導体素子を囲む外周部に位置合わせピン３ａを有する導電性のベッド３と、前記ベッドから外側に向かって延伸し、前記半導体素子の前記複数の電極と電気的に接続された複数のリード４と、位置合わせ孔５ａを先端に有し、前記リードと同じ導電性材料からなり、前記位置合わせ孔に前記位置合わせピンが挿入されて前記ベッドの前記外周部に係合された吊りピン５と、前記半導体素子、前記ベッド、前記リードの一端、及び前記吊りピンを内包し、その外部に前記リードの他端が突出して延伸するモールド樹脂８と、を備える。前記吊りピンは、第２の半田６により前記ベッドの前記外周部に固定されている。【選択図】図１
2012199436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を有する半導体素子と、
前記半導体素子が第１の半田を介して搭載され、前記半導体素子を囲む外周部に位置合わせピンを有する導電性のベッドと、
前記ベッドから外側に向かって延伸し、前記半導体素子の前記複数の電極と電気的に接続された複数のリードと、
位置合わせ孔を先端に有し、前記リードと同じ導電性材料からなり、前記位置合わせ孔に前記位置合わせピンが挿入されて前記ベッドの前記外周部に係合された吊りピンと、
前記半導体素子、前記ベッド、前記リードの一端、及び前記吊りピンを内包し、その外部に前記リードの他端が突出して延伸するモールド樹脂と、
を備え、
前記吊りピンは、第２の半田により前記ベッドの前記外周部に固定されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記吊りピンの厚さと前記リードの厚さとは、同じであ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】
前記ベッドは、前記リードより厚いことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ベッドの前記位置合わせピンを有する前記外周部は、前記ベッドの前記半導体素子を搭載する部分より薄いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ベッドは、前記半導体素子が搭載された第１の主面と、前記第１の主面と反対側に前記外周部より突出した第２の主面と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の主面側に前記位置合わせピンが突出していることを特徴とする請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記吊りピンの前記位置合わせ孔が形成された部分は、前記ベッドの外周部の前記位置合わせピンと前記第２の半田により固定されていることを特徴とする請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２の主面側に前記位置合わせピンが突出していることを特徴とする請求項５記載の半導体装置。
【請求項９】
前記吊りピンの前記位置合わせ孔が形成された部分は、前記ベッドの外周部の側壁と前記第２の半田により固定されていることを特徴とする請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記ベッドの第２の主面は、モールド樹脂から露出していることを特徴とする請求項請求項５〜９のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記半導体素子は、電極、配線層、及び半導体チップが表面に形成された配線基板を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１２】
環状のフレームから内側に向かって延伸するリード及び吊りピンを有するリードフレームの前記吊りピンの先端に設けられた位置合わせ孔に、導電性のベッドの外周部に設けられた位置合わせピンを挿入することにより、前記リードフレームの前記吊りピンを前記ベッドの前記外周部に係合する工程と、
前記ベッドの中央部に第１の半田ペーストを塗布する工程と、
前記吊りピンの前記先端と前記ベッドの前記外周部とを接続するように第２の半田ペーストを前記吊りピンの前記先端に塗布する工程と、
前記第１の半田ペーストを介して前記ベッドの上に複数の電極を有する半導体素子を搭載する工程と、
前記第１の半田ペーストと前記第２の半田ペーストとを同時にリフローすることにより、前記ベッドへ前記半導体素子を半田付けにより固定すると同時に、前記ベッドの前記外周部へ前記吊りピンの前記先端を半田付けにより固定する工程と、
前記リードを前記半導体素子の複数の電極に電気的に接続させる工程と、
モールド樹脂により、前記半導体素子、前記ベッド、前記吊りピンの一部、及び前記リードの一端を覆う工程と、
前記リードフレームの環状のフレームから、前記リード及び前記吊りピンを切断し、前記リードを前記モールドの外部に延伸するように残す工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記吊りピンの厚さと前記リードの厚さと、は同じであり、
前記ベッドは、前記リードより厚い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】
前記ベッドの前記位置合わせピンを有する前記外周部は、前記ベッドの前記半導体素子を搭載する部分より薄いことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記ベッドは、前記半導体素子が搭載された第１の主面と、前記第１の主面とは反対側に前記外周部より突出した第２の主面と、を有することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の主面側に前記位置合わせピンが突出しており、前記リードフレームの前記吊りピンを前記ベッドの前記外周部に係合する工程において、前記第１の主面側から前記吊りピンの前記位置合わせ孔に前記ベッドの前記位置合わせピンを挿入させることを特徴とする請求項１５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第２の半田ペーストを塗布する工程において、前記ベッドの前記外周部の前記位置合わせピンと前記吊りピンの前記位置合わせ孔の部分とを接合するように、前記第２の半田ペーストが塗布されることを特徴とする請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第２の主面側に前記位置合わせピンが突出しており、前記リードフレームの前記吊りピンを前記ベッドの前記外周部に係合する工程において、前記第２の主面側から前記吊りピンの前記位置合わせ孔に前記ベッドの前記位置合わせピンを挿入させることを特徴とする請求項１５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第２の半田ペーストを塗布する工程において、前記ベッドの前記外周部の側壁と前記吊りピンの前記位置合わせ孔の部分とを接合するように、前記第２の半田ペーストが塗布されることを特徴とする請求項１８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記半導体素子は、電極、配線層、及び半導体チップが表面に形成された配線基板を含むことを特徴とする請求項１２〜１９のいずれか１つ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】
本発明の実施形態は、半導体素子が搭載されたベッドと半導体素子の電極を外部に引き出すリードとを備え、樹脂でパッケージされた半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を搭載したベッドと、半導体素子の各電極を外部の回路端子に引き出すためのリードとを、モールド樹脂内に封止した半導体装置として、例えば、ＳＯＰ（Small Outline Package）やＱＦＰ（Quad Flat Package）等がある。これらの半導体装置には、放熱性の向上が求められる。放熱性をよくするために、ベッドの半導体素子を搭載した表面とは反対側の表面をモールド樹脂から露出させることが行われる。過渡的な熱伝導を高めて放熱性をさらに向上させるために、ベッドを厚くすることが望ましい。しかしながら、半導体装置の組み立て工程において、ベッドとリードは、通常これらがフレームから延伸して一体化されたリードフレームを用いて供給される。半導体装置の組み立て完成前に、吊りピンによりフレームに連結されたベッドと、直接フレームに連結されたリードとが、金型を用いてリードフレームから切断される。このときに、リードフレーム及びベッドがあまり厚すぎると、金型の寿命を短くするために、製造工程のコストの増加を招く。そこで、吊りピン及びリードを薄く形成したリードフレームと、リードフレームより厚いベッドを別々に用意し、吊りピンの先端とベッドの外周部をかしめ止めすることで、ベッドとリードが一体化したものが用いられている。しかしながら、このベッドとリードのかしめ止めの加工費も、半導体装置の製造コストに大きく影響している。さらなる加工費の低減が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−１５５７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
製造コストが低く放熱性が高い半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の半導体装置は、複数の電極を有する半導体素子と、前記半導体素子が第１の半田を介して搭載され、前記半導体素子を囲む外周部に位置合わせピンを有する導電性のベッドと、前記ベッドから外側に向かって延伸し、前記半導体素子の前記複数の電極と電気的に接続された複数のリードと、位置合わせ孔を先端に有し、前記リードと同じ導電性材料からなり、前記位置合わせ孔に前記位置合わせピンが挿入されて前記ベッドの前記外周部に係合された吊りピンと、前記半導体素子、前記ベッド、前記リードの一端、及び前記吊りピンを内包し、その外部に前記リードの他端が突出して延伸するモールド樹脂と、を備える。前記吊りピンは、第２の半田により前記ベッドの前記外周部に固定されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図２】第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図３】第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図４】第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図５】第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図６】第２の実施形態に係る半導体装置の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図７】第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図８】第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図９】第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【図１０】第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部の、（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。実施の形態中の説明で使用する図は、説明を容易にするための模式的なものであり、図中の各要素の形状、寸法、大小関係などは、実際の実施においては必ずしも図に示されたとおりとは限らず、本発明の効果が得られる範囲内で適宜変更可能である。実施例では、モールド樹脂でパッケージされた半導体装置の一例として、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの電力用半導体素子のチップを半導体素子として備えたＳＯＰ８について説明するが、ＱＦＰ等の他の樹脂パッケージの半導体装置にも適用可能である。また、半導体素子は、実施例では、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体チップを例として説明するが、半導体チップに限らず、これらの半導体チップ、コンデンサ、抵抗などの素子と、配線パターン、及び電極パッドなどが表面に形成された配線基板、又はマルチチップモジュールを、半導体素子として用いることも勿論可能である。また、半導体チップは、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の個別半導体に限らず、発熱が問題となる半導体素子であれば、ＩＣ（Integrated Circuit)チップなどでも本発明の適用が可能である。
【０００８】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る半導体装置の、（ａ）平面図、及び（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。なお、図１（ａ）のモールド樹脂８内の平面図は、透視図として描かれている。
【０００９】
図１に示したように、本実施形態に係る半導体装置１００は、半導体素子１、ベッド３、複数のリード４、吊りピン５、及びモールド樹脂８を備える。半導体素子１は、一例として、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の電力用半導体素子のチップであり、図示しない複数の電極、例えば、ソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極を有する。一例として、ソース電極とゲート電極は、半導体素子１の表面に形成され、ドレイン電極は、半導体素子１の裏面に形成される（図示せず）。半導体素子１は、その裏面が半田２（第１の半田）を介して導電性材料からなるベッド３の表面（第１の主面）に電気的に接続される。すなわち、半導体素子１は、その裏面がベッド３の表面に半田付けされることで、ドレイン電極が、ベッド３に電気的に接続される。ベッド３の材料として、例えば、銅やアルミニウムを用いることができる。
【００１０】
ベッド３は、その外周部３ｂに表面側（第１の主面側）に突出した位置合わせピン３ａを有する。本実施形態の場合は、ベッド３は、矩形の形状を有し、その四隅に位置合わせピン３ａを有する。ベッド３は、外周部より半導体素子１が搭載された部分の方が厚く形成される。このため、ベッド３は、表面とは反対側に、外周部より突出した裏面（第２の主面）を有する。以後、ベッド３の厚みは、特に断りがない限り、半導体素子１が搭載されたベッドの部分の厚さを指すこととする。すなわち、ベッド３の厚みは、ベッド３の表面（第１の主面）と裏面（第２の主面）との間隔を示す。
【００１１】
複数のリード４は、ベッドから外側に向かって延伸する。本実施形態の場合は、ＳＯＰ８を例にあげるため、４本のリードがベッドの一辺から外側に向かって延伸し、これらとは反対側のベッドの他辺から外側に向かって別の４本のリードが延伸する。上記一辺から外側に延伸する４本のリード４ａは、例えば、ボンディングワイヤ７を介してベッド３に電気的に接続されて、半導体素子１の裏面に形成された図示しないドレイン電極に第１の半田２を介して電気的に接続される。又は、上記一辺から外側に延伸する４本のリード４ａは、ベッド３と一体形成されており、ベッド３の外周部３ｂの上記一辺から外側に向かって突出して形成されていてもよい（図示せず）。また、上記他辺から外側に延伸する４本のリードのうち、２本のリード４ｂは、ボンディングワイヤ７により半導体素子１の表面に形成された図示しないソース電極に電気的に接続され、別の２本のリード４ｃは、ボンディングワイヤ７により半導体素子１の表面に形成された図示しないゲート電極と電気的に接続される。なお、各リードと、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極とのそれぞれの電気的接続は、ボンディングワイヤを一例に示したが、ボンディングワイヤに替えて、アルミニウム又は銅などで構成されるストラップと称する帯状又は短冊状の導電体を用いて行うことも可能である。
【００１２】
吊りピン５は、その先端に位置合わせ孔５ａを有し、複数のリードと同じ導電性材料からなる。導電性材料として、アルミニウムや銅などを用いることができる。吊りピン５は、上記ベッド３の外周部３ｂに形成された位置合わせピン３ａが位置合わせ孔５ａに挿入されることによって、ベッド３の外周部に係合される。吊りピン５は、その先端に形成された位置合わせ孔５ａの形成された部分とベッド３の外周部３ｂに形成された位置合わせピン３ａとを半田６（第２の半田）で接合することで、ベッド３の外周部３ｂに固定される。吊りピン５は、複数のリード４と同じリードフレームから供給され、両者は同じ材料から構成され、同じ厚さで形成される。ベッド３の厚さは、これらリード４と吊りピン５よりも厚く形成される。ベッド３の材料として、リード４及び吊りピン５同様に、アルミニウム又は銅などを用いることができる。後述の製造方法で説明するとおり、リード４及び吊りピン５は、金型による切断を容易にするために薄く形成することが望ましく、ベッド３は、半導体素子１の放熱性を高めるために厚く形成することが望ましい。
【００１３】
モールド樹脂８は、半導体素子１、ベッド３、リード４及び吊りピン５をその内部に内包するように形成される。半導体素子１は、モールド樹脂８内に完全に埋め込まれる。ベッド３の、半導体素子が搭載された表面（第１の主面）、位置合わせピン３ａ、及び外周部３は、モールド樹脂により覆われ、外周部３ｂから突出した第２の主面だけが、モールド樹脂に覆われずに外部に露出する。吊りピン５は、モールド樹脂８内に埋め込まれ、吊りピン５のモールド樹脂８から露出した部分は、切り落とされる。
【００１４】
以上説明したように構成される本実施形態に係る半導体装置１００は、以下の特徴を有する。吊りピン５は、上記ベッド３の外周部３ｂに形成された位置合わせピン３ａが位置合わせ孔５ａに挿入されることによって、ベッド３の外周部に係合される。吊りピン５は、その先端に形成された位置合わせ孔５ａの形成された部分とベッド３の外周部３ｂに形成された位置合わせピン３ａとを半田６（第２の半田）で接合することで、ベッド３の外周部３ｂに固定される。吊りピン５とベッド３が上記構成を有することにより、後述の製造方法で説明するとおり、本実施形態に係る半導体装置１００は、製造コストの増加を抑えながら、リード４及び吊りピン５より厚いベッド３を備えることができる。この結果、動作中に半導体素子１から発生した熱は、半導体素子１の裏面からベッド３へ伝導し、モールド樹脂８から露出したベッド３の裏面より、半導体装置１００の外部に効率よく放熱される。ベッド３が厚いほど、過渡的な熱抵抗が低いので、半導体装置１００の放熱をさらに向上させることができる。
【００１５】
次に、半導体装置１００の製造方法について、図２から図５を用いて説明する。図２から図５は、それぞれ、第１の実施形態に係る半導体装置１００の製造工程の一部の、（ａ）平面図、及び（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。本実施形態に係る半導体装置１００は、以下のように製造される。
【００１６】
まず、図２に示すように、環状（例えば四角形）のフレーム９ａ内に、複数（本実施形態では一例として８本）のリード４及び複数（本実施形態では一例として４本）の吊りピン５を素子単位に備えたリードフレーム９が用意される。リードフレーム９は、その素子単位を複数有する。８本のリード４のうち４本が、フレーム９ａの一辺からフレームの内側に向かって延伸し、残りの４本が上記一辺と対向するフレーム９ａの他辺からフレームの内側に向かって延伸する。フレーム９ａの一辺から延伸するリード４と、フレーム９ａの対向する他辺から延伸するリードとの間には、後述のベッド３が配置されるための空間が設けられる。さらに、吊りピン５が、フレーム９ａからベッド３が配置される予定の空間に向かって延伸して形成される。本実施形態では、リード４が延伸するフレーム９ａの一辺と直交する別の一辺の両端部から２本の吊りピンが延伸し、この別の一辺と対向する別の他の一辺の両端から２本の吊りピンが延伸する。なお、上記吊りピン５とリード４との配置関係は一例であり、吊りピン５がフレーム９ａから延伸してベッド３を支持できる構造であれば、上記構造に限定されることはない。位置合わせ孔５ａが、吊りピン５のフレーム９ａとは反対側の先端部に設けられる。リードフレーム９は、アルミニウム又は銅により構成され、リード４、吊りピン５、及びフレーム９ａは、一様に薄く形成される。
【００１７】
ベッド３が用意される。前述のとおり、ベッド３は、矩形の形状を有し、その外周部３ｂの四隅に、半導体素子１が搭載される第１の主面側に突出した位置合わせピン３ａを有する。ベッド３は、外周部３ｂより半導体素子１が搭載される部分の方が厚く形成され、半導体素子１が搭載される第１の主面とは反対側に、外周部３ｂより突出した第２の主面を有する。
【００１８】
上記ベッド３の外周部３ｂに形成された４本の位置合わせピン３ａが、それぞれ、対応する吊りピン５の位置合わせ孔５ａに第１の主面側から挿入されることで、リードフレーム９の吊りピン５がベッド３の外周部３ｂに係合される。この係合により、フレーム９ａの一辺から延伸するリード４と、この一辺に対向するフレーム９ａの他辺から延伸するリードとの間に、ベッド３が配置されるように、リードフレーム９がベッド３の外周部３ｂの第１の主面側に仮固定される。このままでは、後述のモールド樹脂でパッケージする工程で、リードフレーム９とベッド３の位置ずれが発生するために、後述するように半田６でリードフレーム９とベッド３が固定される。
【００１９】
次に、図３に示したように、第１の半田ペースト２ａが、ベッド３の第１の主面の半導体素子１が搭載される予定の部分に塗布される。次に、第２の半田ペースト６ａが、吊りピン５の先端部の位置合わせ孔５ａが形成された部分に塗布されて、ベッド３の位置合わせピン３ａと吊りピン５の位置合わせ孔５ａが形成された部分とに密着する。
【００２０】
次に、図４に示したように、半導体素子１が第１の半田ペースト２ａを介して、ベッド３の第１の主面に搭載される。第１の半田ペースト２ａが、半導体素子１の裏面に形成された図示しないドレイン電極とベッド３の第１の主面とに密着する。この後、リフロー工程により、第１の半田ペースト２ａ及び第２の半田ペースト６ａが同時に熔融して固化することで、半導体素子１がベッド３の第１の主面に第１の半田２により接合されると同時に、吊りピン５の位置合わせ孔５ａが形成された部分とベッド３の外周部３ｂの位置合わせピン３ａとが、第２の半田６により接合される。すなわち、半導体素子１がベッド３の第１の主面に半田付けにより接合されると同時に、リードフレーム９とベッド３が半田付けにより一体化される。
【００２１】
次に、半導体素子１の複数の電極が、リード４のそれぞれと電気的に接続される。本実施形態の半導体装置１００では、フレーム９ａの上辺から延伸するリード４ａのそれぞれが、ボンディングワイヤ７によりベッド３の第１の主面に電気的に接続されることで、半導体素子１の図示しないドレイン電極に電気的に接続される。フレーム９ａの下辺から延伸するリード４ｂのそれぞれが、ボンディングワイヤ７により半導体素子１の表面に形成された図示しないソース電極に電気的に接続される。フレーム９ａの下辺から同様に延伸するリード４ｃのそれぞれが、ボンディングワイヤ７により半導体素子１の表面に形成された図示しないゲート電極に電気的に接続される。なお、電気的な接続の手段の一例としてボンディングワイヤを例に挙げたが、前述のように、ボンディングワイヤの代わりにアルミニウムや銅などからなる帯状又は短冊状のストラップを用いることもできる。
【００２２】
次に、図５に示したように、図示しない金型を用いて、モールド樹脂８が、半導体素子、ベッド、ボンディングワイヤ、吊りピンの一部、及びリードの一端を覆うように形成される。ここで、半導体素子１は、モールド樹脂８内に完全に埋め込まれる。ベッド３の半導体素子１が搭載された表面、位置合わせピン３ａ、及び外周部３ｂは、モールド樹脂に覆われ、外周部３ｂから突出した第２の主面だけが、モールド樹脂に覆われずに外部に露出する。
【００２３】
次に、図示しない金型を用いて、図５中の破線Ｂの位置で、リード４と吊りピン５が、リードフレーム９のフレーム９ａから切断される。複数のリード４の、半導体素子１の各電極とそれぞれ電気的に接続された部分が、モールド樹脂８の内部に埋め込まれ、残りの部分が、モールド樹脂８の外部に延伸する。第２の半田６によりベッド３の外周部３ｂと固定されている吊りピン５の部分が、モールド樹脂８内に埋め込まれ、吊りピン５の残りの部分が、モールド樹脂８の外部に延伸しないように形成される。
【００２４】
第１の実施形態に係る半導体装置１の上記製造方法では、リフロー工程で半導体素子１がベッド３の第１の主面に半田付けされると同時に、吊りピン５の位置合わせ孔５ａが形成された部分が、ベッド３の外周部３ｂに半田付けされる。これにより、リード４と吊りピン５を有するリードフレーム９と、これらよりも厚いベッド３とが、モールド樹脂８が形成される前に一体化される。この結果、リード４がベッド３から位置ずれすることなく、モールド樹脂８を形成することができる。このベッド３とリードフレーム９との一体化は、リフロー工程で半導体素子１がベッド３の第１の主面に半田付けされると同時に行われるので、新たな工程を必要とせず、リードフレーム９とベッド３に対して特別な加工も必要ない。このため、製造コストの増加が生ずることがない。
【００２５】
これに対して、詳細な説明は省略するが、以下の２つの比較例が代替え技術として考えられる。比較例１は、ベッド３、リード４、及び吊りピン５が一体化したリードフレームを圧延材で厚く形成する方法である。この場合、リード４及び吊りピン５が、リードフレーム９から金型で切断されるときに、金型の切断時のストロークが長くなることで、寿命が短くなるという不利益が生じる。これを避けるため、リード４及び吊りピン５がベッド３より薄くなるように圧延材でリードフレームを形成すると、圧延材の加工費用が増大してしまう。これらは、製造コストの増大を招く。また、比較例２は、リード４及び吊りピン５が一体に形成されたリードフレームと、これらより厚いベッド３とを、本実施形態のように別々に用意し、ベッド３の外周部に吊りピンの先端をかしめ止めすることで両者を一体化する方法である。これも、本実施形態と比較すると、かしめ止めの加工費が発生することで、製造コストの増大をもたらす。
【００２６】
これら比較例と比べて、本実施例に係る半導体装置及びその製造方法は、特別な製造工程の追加及び特別な加工費の発生を生ずることなく、リード４よりも厚いベッド３を用いて半導体装置を製造することができるので、製造費用の増大を抑えながら半導体装置の放熱性を向上することができる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施形態に係る半導体装置２００を、図６を用いて説明する。図６は、第２の実施形態に係る半導体装置の、（ａ）平面図、及び（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。なお、図６（ａ）のモールド樹脂８内の平面図は、透視図として描かれている。なお、第１の実施の形態で説明した構成と同じ構成の部分には同じ参照番号または記号を用いその説明は省略する。第１の実施形態との相異点について主に説明する。
【００２８】
図６に示したように、本実施形態に係る半導体装置２００は、ベッド３の外周部３ｂに形成される位置合わせピン３ａが、半導体素子１が搭載される第１の主面と反対側の第２の主面側に突出して形成される点で、第１の実施形態に係る半導体装置１００と相異する。この点を除いては、半導体装置２００は、第１の実施形態に係る半導体装置１００と同じ構造である。
【００２９】
すなわち、ベッド３は、その外周部３ｂに第１の主面とは反対側の第２の主面側に突出した位置合わせピン３ａを有する。第１の実施形態同様に、ベッド３は、矩形の形状を有し、その四隅に位置合わせピン３ａを有する。ベッド３は、外周部３ｂより半導体素子１が搭載される部分の方が厚く形成される。このため、ベッド３は、表面とは反対側に、外周部より突出した第２の主面を有する。
【００３０】
吊りピン５は、その先端部に位置合わせ孔５ａを有し、複数のリード４と同じ導電性材料からなる。吊りピン５は、上記ベッド３の外周部３ｂに形成された位置合わせピン３ａが位置合わせ孔５ａに挿入されることによって、ベッド３の外周部に係合される。吊りピン５は、その先端に形成された位置合わせ孔５ａの形成された部分とベッド３の外周部３ｂの四隅の１つの側壁とを半田６（第２の半田）で接合することで、ベッド３の外周部３ｂに固定される。
【００３１】
本実施形態に係る半導体装置２００においても、実施形態１に係る半導体装置１００と同様に、吊りピン５は、上記ベッド３の外周部３ｂに形成された位置合わせピン３ａが位置合わせ孔５ａに挿入されることによって、ベッド３の外周部に係合される。吊りピン５は、その先端部に形成された位置合わせ孔５ａの形成された部分とベッド３の外周部３ｂの四隅の１つの側壁とを半田６（第２の半田）で接合することで、ベッド３の外周部３ｂに固定される。本実施形態に係る半導体装置２００も、第１の実施形態に係る半導体装置１００と同様に、製造コストの増加を抑えながら、リード４及び吊りピン５より厚いベッド３を備えることができる。この結果、動作中に半導体素子１から発生した熱は、半導体素子１の裏面からベッド３へ伝導し、モールド樹脂８から露出したベッド３の裏面より、半導体装置１００の外部に効率よく放熱される。
【００３２】
次に、本実施形態に係る半導体装置２００の製造方法について、図７から図１０を用いて説明する。特に断りがない事項に関しては、第１の実施形態に係る半導体装置１００の製造方法と同じものとする。図２から図５は、それぞれ、第１の実施形態に係る半導体装置２００の製造工程の一部の、（ａ）平面図、及び（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。本実施形態に係る半導体装置１００は、以下のように製造される。
【００３３】
まず、図７に示すように、第１の実施形態と同様に、複数のリード４及び吊りピン５を備えたリードフレーム９が用意される。ベッド３が用意される。ベッド３は、矩形の形状を有し、その外周部３ｂの四隅に、半導体素子１が搭載される第１の主面とは反対側に突出した位置合わせピン３ａを有する。ベッド３は、外周部３ｂより半導体素子１が搭載される部分の方が厚く形成され、半導体素子１が搭載される第１の主面とは反対側に、外周部より突出した第２の主面を有する。
【００３４】
上記ベッド３の外周部３ｂに形成された４本の位置合わせピン３ａが、それぞれ、対応する吊りピン５の位置合わせ孔５ａに第２の主面側から挿入されることで、リードフレーム９の吊りピン５がベッド３の外周部３ｂに係合される。この係合により、フレーム９ａの一辺から延伸するリード４と、この一辺に対向するフレーム９ａの他辺から延伸するリードとの間に、ベッド３が配置されるように、リードフレーム９がベッド３の外周部３ｂの第２の主面側に仮固定される。
【００３５】
次に、図８に示したように、第１の半田ペースト２ａが、ベッド３の第１の主面の半導体素子１が搭載される予定の部分に塗布される。次に、第２の半田ペースト６ａが、吊りピン５の先端部の位置合わせ孔５ａが形成された部分に塗布されて、ベッド３の外周部３ｂの四隅のうちの１つの側壁と吊りピン５の位置合わせ孔５ａが形成された部分とに密着する。
【００３６】
次に、図９に示したように、半導体素子１が第１の半田ペースト２ａを介して、ベッド３の第１の主面に搭載される。第１の半田ペースト２ａが、半導体素子１の裏面に形成された図示しないドレイン電極とベッド３の第１の主面に密着する。この後、リフロー工程により、第１の半田ペースト２ａ及び第２の半田ペースト６ａが同時に熔融して固化することで、半導体素子１がベッド３の第１の主面に第１の半田２により接合されると同時に、吊りピン５の位置合わせ孔５ａが形成された部分とベッド３の外周部３ｂの四隅の側壁とが第２の半田６により接合される。すなわち、半導体素子１がベッド３の第１の主面に半田付けにより接合されると同時に、リードフレーム９とベッド３が半田付けにより一体化される。
【００３７】
次に、第１の実施形態に係る半導体装置１００の製造方法と同様に、半導体素子１の複数の電極が、リード４のそれぞれと電気的に接続される。
【００３８】
次に、図１０に示したように、第１の実施形態に係る半導体装置１００の製造方法と同様に、モールド樹脂８が形成され、リード４と吊りピン５が、リードフレーム９のフレーム９ａから切断される。
【００３９】
第１の実施形態同様に、第２の実施形態に係る半導体装置２の上記製造方法では、リフロー工程で半導体素子１がベッド３の第１の主面に半田付けされると同時に、吊りピン５の位置合わせ孔５ａが形成された部分がベッド３の外周部３ｂに半田付けされる。これにより、リード４と吊りピン５を有するリードフレーム９と、これらよりも厚いベッド３とが、モールド樹脂８が形成される前に一体化される。この結果、リード４がベッド３から位置ずれすることなく、モールド樹脂８を形成することができる。このベッド３とリードフレーム９との一体化は、リフロー工程で半導体素子１がベッド３の第１の主面に半田付けされると同時に行われるので、新たな工程を必要とせず、リードフレーム９とベッド３に対して特別な加工も必要ない。このため、製造コストの増加が生ずることがない。本実施形態に係る半導体装置２００の製造方法においても、製造費用の増大を抑えながら半導体装置の放熱性を向上することができる。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１  半導体素子
２  第１の半田
２ａ  第１の半田ペースト
３  ベッド
３ａ  位置合わせピン
４  リード
５  吊りピン
５ａ  位置合わせ孔
６  第２の半田、６ａ  第２の半田ペースト
７  ボンディングワイヤ
８  モールド樹脂
９  リードフレーム
１００、２００  半導体装置
【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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