(57)【要約】【課題】ヒートシンクの裏面側の角部における電界集中を緩和する。【解決手段】半導体装置１００は、ヒートシンク１３０と、ヒートシンク１３０の主面（上面１３１）に接続された半導体チップ１１０と、モールド樹脂１８０と、導電性樹脂層１９０と、導電性樹脂層１９０の下面１９２を覆う絶縁性樹脂層１４０と、絶縁性樹脂層１４０の下面１４２を覆う金属層１５０を備える。モールド樹脂１８０は、少なくとも半導体チップ１１０とヒートシンク１３０の主面及び側面１３３とを被覆している。モールド樹脂１８０は、ヒートシンク１３０の裏面（下面１３２）と面一の面一面（例えば下面１８２）を備える。導電性樹脂層１９０は、ヒートシンク１３０の裏面からモールド樹脂１８０の面一面に亘って形成され、平面視における導電性樹脂層１９０の外形線の内側に、ヒートシンク１３０の裏面の外形線が収まっている。【選択図】図１
2016139670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面と、その厚み方向に前記主面と対向している裏面と、前記主面と前記裏面とにより挟まれた側面と、を備えるヒートシンクと、
前記ヒートシンクの前記主面に導電層を介して接続された半導体チップと、
少なくとも、前記半導体チップと、前記ヒートシンクの前記主面および前記側面と、を被覆しているモールド樹脂であって、前記ヒートシンクの前記裏面と面一に形成された面一面を備えるモールド樹脂と、
前記ヒートシンクの前記裏面から前記モールド樹脂の前記面一面に亘って形成された導電性樹脂層であって、平面視における当該導電性樹脂層の外形線の内側に前記ヒートシンクの前記裏面の外形線が収まっている導電性樹脂層と、
前記導電性樹脂層における前記ヒートシンク側とは反対側の面を覆っている絶縁性樹脂層と、
前記絶縁性樹脂層における前記導電性樹脂層側とは反対側の面を覆っている金属層と、
を備える半導体装置。
【請求項２】
前記導電性樹脂層の周縁部の厚みは、前記導電性樹脂層の縁に向けて薄くなっている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導電性樹脂層は、Ｃｕ又はＡｇを含む導電性粒子と、前記導電性粒子どうしを結着する熱硬化性樹脂と、を含んで構成されている請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記導電性樹脂層の厚み方向における熱伝導率は、前記絶縁性樹脂層の厚み方向における熱伝導率以上である請求項１乃至３の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の半導体装置を製造する方法であって、
前記ヒートシンクの前記主面に導電層を介して前記半導体チップを接続する工程と、
少なくとも、前記半導体チップと、前記ヒートシンクの前記主面および前記側面と、をモールド樹脂により被覆するとともに、前記ヒートシンクの前記裏面と面一に形成された面一面を前記モールド樹脂に形成する工程と、
平面視において導電性樹脂層の外形線の内側に前記ヒートシンクの前記裏面の外形線が収まるように、前記ヒートシンクの前記裏面から前記モールド樹脂の前記面一面に亘って前記導電性樹脂層を形成する工程と、
前記導電性樹脂層における前記ヒートシンク側とは反対側の面を前記絶縁性樹脂層により覆う工程と、
前記絶縁性樹脂層における前記導電性樹脂層側とは反対側の面を前記金属層により覆う工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記導電性樹脂層を塗布法により形成する請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記面一面を形成する工程と、前記導電性樹脂層を形成する工程との間において、
前記ヒートシンクの前記裏面と前記面一面とを研磨して平坦化する工程を備える請求項５又は６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】
本発明は、半導体チップを樹脂によりモールドした構造の半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップをモールドしたパッケージ構造の半導体装置においては、半導体チップの発熱による故障を抑制するため、放熱特性を向上させることが求められる。
【０００３】
半導体装置の良好な放熱性を実現するため、半導体チップが設けられたヒートシンクの裏面側に、放熱性の良好な絶縁性樹脂層と、金属層と、をこの順に形成する技術がある（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者等の検討によれば、ヒートシンクの裏面側の角部には、局所的な電界集中が生じやすい。このため、ヒートシンクの製造ばらつき（ロット間の製造ばらつきなど）によっては、ヒートシンクの裏面側の角部と対応する部位において、絶縁破壊が生じる可能性があると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、ヒートシンクに製造ばらつきがあっても、ヒートシンクの裏面側の角部における電界集中を緩和することが可能な構造の半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
主面と、その厚み方向に前記主面と対向している裏面と、前記主面と前記裏面とにより挟まれた側面と、を備えるヒートシンクと、
前記ヒートシンクの前記主面に導電層を介して接続された半導体チップと、
少なくとも、前記半導体チップと、前記ヒートシンクの前記主面および前記側面と、を被覆しているモールド樹脂であって、前記ヒートシンクの前記裏面と面一に形成された面一面を備えるモールド樹脂と、
前記ヒートシンクの前記裏面から前記モールド樹脂の前記面一面に亘って形成された導電性樹脂層であって、平面視における当該導電性樹脂層の外形線の内側に前記ヒートシンクの前記裏面の外形線が収まっている導電性樹脂層と、
前記導電性樹脂層における前記ヒートシンク側とは反対側の面を覆っている絶縁性樹脂層と、
前記絶縁性樹脂層における前記導電性樹脂層側とは反対側の面を覆っている金属層と、
を備える半導体装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は、
本発明の半導体装置を製造する方法であって、
前記ヒートシンクの前記主面に導電層を介して前記半導体チップを接続する工程と、
少なくとも、前記半導体チップと、前記ヒートシンクの前記主面および前記側面と、をモールド樹脂により被覆するとともに、前記ヒートシンクの前記裏面と面一に形成された面一面を前記モールド樹脂に形成する工程と、
平面視において導電性樹脂層の外形線の内側に前記ヒートシンクの前記裏面の外形線が収まるように、前記ヒートシンクの前記裏面から前記モールド樹脂の前記面一面に亘って前記導電性樹脂層を形成する工程と、
前記導電性樹脂層における前記ヒートシンク側とは反対側の面を前記絶縁性樹脂層により覆う工程と、
前記絶縁性樹脂層における前記導電性樹脂層側とは反対側の面を前記金属層により覆う工程と、
を備える半導体装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヒートシンクに製造ばらつきがあっても、ヒートシンクの裏面側の角部における電界集中を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体装置の一部の構成を示す平面図である。
【図４】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の工程図である。
【図５】第２の実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１２】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る半導体装置１００の模式的な断面図である。
図２は図１のＡ部の拡大図である。
図３は第１の実施形態に係る半導体装置１００の一部の構成を示す平面図であり、ヒートシンク１３０の下面（裏面）１３２の外形線、導電性樹脂層１９０の外形線、および、絶縁性樹脂層１４０の外形線を示す。
【００１３】
以下においては、説明を簡単にするため、半導体装置１００の各構成要素の位置関係（上下関係等）が各図に示す関係であるものとして説明を行う場合がある。ただし、この説明における位置関係は、半導体装置１００の使用時や製造時の位置関係とは必ずしも一致しない。
【００１４】
本実施形態に係る半導体装置１００は、ヒートシンク１３０と、半導体チップ１１０と、モールド樹脂１８０と、導電性樹脂層１９０と、絶縁性樹脂層１４０と、金属層１５０と、を備えている。
ヒートシンク１３０は、上面（主面）１３１と、当該ヒートシンク１３０の厚み方向に上面１３１と対向している下面（裏面）１３２と、上面１３１と下面１３２とにより挟まれた側面１３３と、を備えている。
半導体チップ１１０は、ヒートシンク１３０の上面１３１に導電層１２０を介して接続されている。
モールド樹脂１８０は、少なくとも、半導体チップ１１０と、ヒートシンク１３０の上面１３１および側面１３３と、を被覆している。このモールド樹脂１８０は、ヒートシンク１３０の下面１３２と面一に形成された面一面（例えば、下面１８２）を備えている。
導電性樹脂層１９０は、ヒートシンク１３０の下面１３２からモールド樹脂１８０の面一面に亘って形成されている。平面視における導電性樹脂層１９０の外形線の内側に、ヒートシンク１３０の下面１３２の外形線が収まっている（図３）。
絶縁性樹脂層１４０は、導電性樹脂層１９０におけるヒートシンク１３０側とは反対側の面（下面１９２）を覆っている。
金属層１５０は、絶縁性樹脂層１４０における導電性樹脂層１９０側とは反対側の面（下面１４２）を覆っている。
以下、詳細に説明する。
【００１５】
半導体装置１００は、上記の構成の他に、例えば、電極端子部１３５と、電極１６１を有するリード１６０と、ワイヤ１７０と、を備えている。
【００１６】
半導体チップ１１０は、上面１１１と、当該半導体チップ１１０の厚み方向に上面１１１と対向した下面１１２とを有している。
半導体チップ１１０の上面１１１には図示しない電極パターンが形成されている。半導体チップ１１０の上面１１１の電極パターンは、ワイヤ１７０を介してリード１６０の電極１６１に対して電気的に接続されている。
半導体チップ１１０の下面１１２には図示しない導電パターンが形成されている。半導体チップ１１０の下面１１２は、銀ペースト等の導電層１２０を介してヒートシンク１３０の上面１３１に接合（固定）されている。
【００１７】
モールド樹脂１８０は、半導体チップ１１０及びヒートシンク１３０の他に、ワイヤ１７０と、導電層１２０と、リード１６０の一部分ずつと、電極端子部１３５の一部分と、を内部に封止して筐体を構成している。各リード１６０の他の一部分ずつは、モールド樹脂１８０の側面より、該モールド樹脂１８０の外部に突出している。本実施形態の場合、例えば、モールド樹脂１８０の下面１８２とヒートシンク１３０の下面１３２とが互いに同一平面上に位置している。
【００１８】
電極端子部１３５の一端部はモールド樹脂１８０内に位置しているとともにヒートシンク１３０に電気的に接続され、他端部はモールド樹脂１８０の外部に突出している。このため、ヒートシンク１３０は、外部からの電力供給を受ける電極としての役割を担う。
【００１９】
ヒートシンク１３０は、Ｃｕ等の金属により構成されている。
本実施形態の場合、電極端子部１３５は、ヒートシンク１３０と一体に形成されている。すなわち、電極端子部１３５はヒートシンク１３０の一部分である。この場合、電極端子部１３５は、自ずとヒートシンク１３０に電気的に接続された状態となっている。
ただし、電極端子部１３５はヒートシンク１３０とは別体に形成されていても良い。この場合、電極端子部１３５の一端部は、図示しない導電層を介して、例えばヒートシンク１３０の上面１３１に対して電気的に接続されている。
【００２０】
導電性樹脂層１９０は、例えば、Ｃｕ又はＡｇを含む導電性粒子と、導電性粒子どうしを結着する熱硬化性樹脂と、を含んで構成されている。このうち熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂として、これらの中の１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることにより、導電性樹脂層１９０を粘着性とすることができる。
導電性樹脂層１９０は、ヒートシンク１３０の下面１３２からモールド樹脂１８０の下面１８２に亘って形成されており、平面視における導電性樹脂層１９０の外形線の内側にヒートシンク１３０の下面１３２の外形線が収まっている（図３）。すなわち、導電性樹脂層１９０は、ヒートシンク１３０の下面１３２よりも一回り大きい寸法に形成されている。
導電性樹脂層１９０は、上面１９１と、当該導電性樹脂層１９０の厚み方向に上面１９１に対向した下面１９２と、を備えている。導電性樹脂層１９０の上面１９１は、ヒートシンク１３０の下面１３２と、モールド樹脂１８０の下面１８２と、に対して接合されている。
【００２１】
絶縁性樹脂層１４０は、放熱性を有する熱伝導材である。このような熱伝導材を形成する材料として、窒化ホウ素やアルミナ等の熱伝導性フィラー（充填材）を含む熱伝導性シート（放熱樹脂シート）が挙げられる。
例えば、平面視における絶縁性樹脂層１４０の外形線の内側に導電性樹脂層１９０の外形線が収まっている（図３）。
絶縁性樹脂層１４０は、上面１４１と、当該絶縁性樹脂層１４０の厚み方向に上面１４１に対向した下面１４２と、を備えている。絶縁性樹脂層１４０の上面１４１は、導電性樹脂層１９０の下面１３２及び側面を覆っているとともに、導電性樹脂層１９０の下面１３２及び側面に接合されている。更に、導電性樹脂層１４０の上面１４１の周縁部は、導電性樹脂層１９０の周囲において、モールド樹脂１８０の下面１８２に対して接合されている。
【００２２】
絶縁性樹脂層１４０は、熱硬化性樹脂中に充填材を含んで構成されている。
【００２３】
絶縁性樹脂層１４０を構成する材料のうち、熱硬化性樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ビスマレイミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂として、これらの中の１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂を使用することで、ガラス転移温度を高くするとともに、絶縁性樹脂層１４０の熱伝導性を向上させることができる。
【００２４】
また、絶縁性樹脂層１４０を構成する材料のうち、充填材としては、たとえばシリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
一例として、充填材として、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子が等方的に（つまりランダムな向きに配向された状態で）凝集してなる二次凝集粒子が含まれる。すなわち、絶縁性樹脂層１４０は、例えば、鱗片状窒化ホウ素の一次粒子が等方的に凝集してなる二次凝集粒子を含んでいる。一次粒子とは、凝集していない個々の粒子を意味する。二次凝集粒子の形状は、例えば、球状などである。
絶縁性樹脂層１４０は、二次凝集粒子の他に、等方的に（すなわちランダムな向きに）配置された一次粒子を熱硬化性樹脂中に含んでいても良いし、含んでいなくても良い。
二次凝集粒子は、たとえば鱗片状窒化ホウ素をスプレードライ法等を用いて凝集させたあと、これを焼成することにより形成することができる。焼成温度は、たとえば１２００〜２５００℃である。
【００２５】
金属層１５０は、上面１５１と、当該金属層１５０の厚み方向に上面１５１に対向した下面１５２と、を備えている。そして、金属層１５０の上面１５１が絶縁性樹脂層１４０の下面１４２に接している。すなわち、絶縁性樹脂層１４０の下面１４２には、金属層１５０の上面１５１が接合されている。
金属層１５０の材料としては、例えば、銅、アルミ、ステンレス、ニッケル、チタン等が挙げられる。
なお、例えば、平面視において、金属層１５０の上面１５１の外形線と、絶縁性樹脂層１４０の下面１４２の外形線と、が互いに重なっている。
【００２６】
図２に示すように、導電性樹脂層１９０は、ヒートシンク１３０の下面１３２と側面１３３との間の角部１３４を覆っている。導電性樹脂層１９０とヒートシンク１３０とが一体的な導電体となるため、ヒートシンク１３０の下面１３２側の角部１３４における電界集中を緩和することができる。
製造ばらつきにより、ヒートシンク１３０の角部１３４には、バリ１３４ａ等が形成される可能性があるが、導電性樹脂層１９０がバリ１３４ａを覆った構造とすることができるため、バリ１３４ａの先端等における電界集中を抑制することができる。
【００２７】
導電性樹脂層１９０の厚みは、特に限定されないが、例えば、３μｍ以上７０μｍ以下とすることができる。
このようにすることにより、角部１３４にバリ１３４ａ等が形成されている場合においても、導電性樹脂層１９０によりバリ１３４ａ等を覆うことが可能となる。
すなわち、本実施形態に係る半導体装置１００の一例としては、導電性樹脂層１９０がヒートシンク１３０の下面１３２側の角部１３４のバリ１３４ａを覆っている構造が挙げられる。
【００２８】
また、導電性樹脂層１９０の周縁部１８３の厚みは、導電性樹脂層１９０の縁に向けて薄くなっていることが好ましい。このようにすることにより、導電性樹脂層１９０の縁における電界集中を抑制することができる。
【００２９】
また、導電性樹脂層１９０の厚み方向における熱伝導率は、絶縁性樹脂層１４０の厚み方向における熱伝導率以上であることが好ましく、絶縁性樹脂層１４０の厚み方向における熱伝導率よりも大きいことが更に好ましい。
【００３０】
ヒートシンク１３０において、電極端子部１３５を除く部位は、例えば、直方体形状に形成されている。
このため、図３に示すように、ヒートシンク１３０の上面１３１及び下面１３２は、例えば、それぞれ平面視矩形状となっている。
また、平面視における導電性樹脂層１９０の外形線は、ヒートシンク１３０の下面１３２の外形線と相似形であることが好ましい。
更に、平面視における絶縁性樹脂層１４０の外形線は、ヒートシンク１３０の下面１３２の外形線、及び、導電性樹脂層１９０の外形線と相似形であることが好ましい。
【００３１】
なお、一のヒートシンク１３０に搭載された半導体チップ１１０の数は、特に限定されない。１つであっても良いし、複数であっても良い。例えば、３個以上（６個等）とすることもできる。すなわち、一例として、半導体装置１００は、一のヒートシンク１３０の上面１３１にそれぞれ導電層１２０を介して固定された３個以上の半導体チップ１１０を有し、モールド樹脂１８０はこれら３個以上の半導体チップ１１０を一括して被覆している。
【００３２】
半導体装置１００は、例えば、パワー半導体装置である。すなわち、半導体チップ１１０は、例えばパワー半導体チップである。
【００３３】
半導体装置１００は、例えば、モールド樹脂１８０内に２個の半導体チップ１１０が封止された２ｉｎ１、モールド樹脂１８０内に６個の半導体チップ１１０が封止された６ｉｎ１またはモールド樹脂１８０内に７個の半導体チップ１１０が封止された７ｉｎ１の構成とすることができる。
【００３４】
次に、本実施形態に係る半導体装置１００を製造する方法の一例を説明する。
【００３５】
この製造方法は、ヒートシンク１３０の主面（上面１３１）に導電層１２０を介して半導体チップ１１０を接続する工程と、
少なくとも、半導体チップ１１０と、ヒートシンク１３０の主面および側面１３３と、をモールド樹脂１８０により被覆するとともに、モールド樹脂１８０にヒートシンク１３０の裏面（下面１３２）と面一に形成された面一面（下面１８２）を形成する工程と、
平面視において導電性樹脂層１９０の外形線の内側にヒートシンク１３０の裏面の外形線が収まるように、ヒートシンク１３０の裏面からモールド樹脂１８０の面一面に亘って導電性樹脂層１９０を形成する工程と、
導電性樹脂層１９０におけるヒートシンク１３０側とは反対側の面（下面１９２）を絶縁性樹脂層１４０により覆う工程と、
絶縁性樹脂層１４０における導電性樹脂層１９０側とは反対側の面（下面１４２）を金属層１５０により覆う工程と、
を備える。
以下、詳細に説明する。
【００３６】
先ず、ヒートシンク１３０および半導体チップ１１０を準備し、銀ペースト等の導電層１２０を介して、半導体チップ１１０の下面１１２をヒートシンク１３０の上面１３１に接合する。
【００３７】
次に、リード１６０を含むリードフレーム（全体図示略）を準備し、半導体チップ１１０の上面１１１の電極パターンとリード１６０の電極１６１とをワイヤ１７０を介して相互に電気的に接続する。
【００３８】
次に、図４（ａ）に示すように、半導体チップ１１０と、導電層１２０と、ヒートシンク１３０と、ワイヤ１７０と、リード１６０の一部分ずつと、をモールド樹脂１８０により一括して封止する。
ここで、モールド樹脂１８０の下面１８２が、ヒートシンク１３０の下面１３２とほぼ面一となるように、モールド樹脂１８０を形成する。
【００３９】
次に、ヒートシンク１３０の下面１３２とモールド樹脂１８０の下面１８２とを研磨して平坦化する。これにより、モールド樹脂１８０の材料がヒートシンク１３０の下面１３２を覆っていたとしても、そのヒートシンク１３０の下面１３２を覆うモールド樹脂１８０の材料を除去することができるとともに、ヒートシンク１３０の下面１３２とモールド樹脂１８０の下面１８２とをより高精度に面一とすることができる。
このように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法においては、モールド樹脂１８０に面一面（下面１８２）を形成する工程と、導電性樹脂層１９０を形成する工程との間において、ヒートシンク１３０の裏面（下面１３２）と面一面（下面１８２）とを研磨して平坦化する工程を行う。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、ヒートシンク１３０の下面１３２からモールド樹脂１８０の下面１８２に亘って導電性樹脂層１９０を形成する。
導電性樹脂層１９０は、Ｃｕ又はＡｇを含む導電性粒子と、導電性粒子どうしを結着する熱硬化性樹脂と、を含むペーストを、ヒートシンク１３０の下面１３２と、モールド樹脂１８０の下面１８２の所定範囲と、に塗布することにより形成する。すなわち、導電性樹脂層１９０を塗布法により形成する。
導電性樹脂層１９０を塗布法により形成することにより、導電性樹脂層１９０の周縁部１９３の厚みが、導電性樹脂層１９０の縁に向けて薄くなっている構造を容易に実現することができる。
【００４１】
次に、図４（ｃ）に示すように、絶縁性樹脂層１４０の材料となる熱伝導性シートを準備し、この熱伝導性シートの一方の面を、導電性樹脂層１９０の下面１９２と、モールド樹脂１８０の下面１８２と、に対して貼り付ける。この段階で、熱伝導性シートを構成する熱硬化性樹脂はＢステージである。
なお、導電性樹脂層１９０は、粘着性のものであることが好ましく、この場合、導電性樹脂層１９０に対して熱伝導性シートを容易に貼り付けて仮固定することができ、導電性樹脂層１９０に対する熱伝導性シートの位置ずれを抑制することができる。
【００４２】
更に、金属層１５０の一方の面（上面１５１）を、熱伝導性シートにおけるヒートシンク１３０側とは反対側の面（下面１４２）に対して貼り付ける。そして、熱伝導性シートを構成する熱硬化性樹脂を熱硬化させてＣステージとすることにより、熱伝導性シートが絶縁性樹脂層１４０となるとともに、導電性樹脂層１９０の下面１９２と、モールド樹脂１８０の下面１８２と、に対して、絶縁性樹脂層１４０を介して金属層１５０の上面１５１が接合された状態となる。
【００４３】
次に、各リード１６０をリードフレームの枠体（図示略）から切断する。こうして、図１に示すような構造の半導体装置１００が得られる。
【００４４】
以上のような第１の実施形態によれば、導電性樹脂層１９０が、ヒートシンク１３０の下面１３２からモールド樹脂１８０の下面１８２に亘って形成されていて、平面視における導電性樹脂層１９０の外形線の内側にヒートシンク１３０の下面１３２の外形線が収まっている。よって、ヒートシンク１３０の下面３２と側面１３３との間の角部１３４が、導電性樹脂層１９０により覆われた構造となっている。
これにより、ヒートシンク１３０と導電性樹脂層１９０とが一体的な導電体となるため、ヒートシンク１３０の下面１３２側の角部１３４における電界集中を緩和することができる。
よって、ヒートシンク１３０の製造ばらつきが生じた場合にも、ヒートシンク１３０の下面１３２側の角部１３４と対応する部位における絶縁破壊の発生を抑制することができる。
すなわち、本実施形態に係る半導体装置１００は、製造安定性に優れた構造であるため、半導体装置１００の製造に際し、歩留まりを向上することが可能となり、半導体装置１００の良好な生産性を実現することができる。
【００４５】
例えば、ヒートシンク１３０の下面１３２側の角部１３４にバリ１３４ａ（図２）が形成されているような場合であっても、バリ１３４ａの先端等における電界集中を抑制することができるため、ヒートシンク１３０の下面１３２側の角部１３４と対応する部位における絶縁破壊の発生を抑制することができる。
【００４６】
また、導電性樹脂層１９０の周縁部１９３の厚みは、導電性樹脂層１９０の縁に向けて薄くなっているので、導電性樹脂層１９０の縁における電界集中を抑制することができる。よって、導電性樹脂層１９０の縁における絶縁破壊の発生を抑制することができる。
【００４７】
また、導電性樹脂層１９０は、Ｃｕ又はＡｇを含む導電性粒子と、導電性粒子どうしを結着する熱硬化性樹脂と、を含んで構成されているので、良好な導電性及び良好な熱伝導性を有するものとすることができる。
【００４８】
また、導電性樹脂層１９０の厚み方向における熱伝導率は、絶縁性樹脂層１４０の厚み方向における熱伝導率以上であるため、本実施形態のようにヒートシンク１３０及びモールド樹脂１８０と絶縁性樹脂層１４０との間に導電性樹脂層１９０を介装した構造の半導体装置１００において、良好な放熱性が得られる。
【００４９】
特に、導電性樹脂層１９０の厚み方向における熱伝導率は、絶縁性樹脂層１４０の厚み方向における熱伝導率よりも大きいことが好ましく、このようにすることによって、半導体装置１００のより良好な放熱性が得られる。
なお、ヒートシンク１３０の下面１３２側の角部１３４における電界集中を抑制できることから、半導体装置１００の見かけ上の耐電圧を向上することができる。このため、絶縁性樹脂層１４０を薄くすることができるので、半導体装置１００の放熱性を向上させることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、本実施形態に係る半導体装置を製造することができる。
この製造方法においては、導電性樹脂層１９０を塗布法により形成することによって、導電性樹脂層１９０の周縁部１９３の厚みが、導電性樹脂層１９０の縁に向けて薄くなっている構造を容易に実現することができる。
【００５１】
また、この製造方法においては、モールド樹脂１８０に面一面としての下面１８２を形成する工程と、導電性樹脂層１９０を形成する工程との間において、ヒートシンク１３０の下面１３２と下面１８２とを研磨して平坦化する工程を備える。よって、モールド樹脂１８０の材料がヒートシンク１３０の下面１３２を覆っていたとしても、そのヒートシンク１３０の下面１３２を覆うモールド樹脂１８０の材料を除去することができる。
ここで、本願発明者等の検討によれば、ヒートシンク１３０の下面１３２を研磨を行うことにより、角部１３４にバリ１３４ａ等が発生する場合がある。このような事情に対し、ヒートシンク１３０の下面１３２からモールド樹脂１８０の下面１８２に亘って形成された導電性樹脂層１９０を形成することにより、バリ１３４ａ等を覆うことが可能となる。よって、ヒートシンク１３０の下面１３２側の角部１３４にバリ１３４ａが形成されているような場合であっても、バリ１３４ａの先端等における電界集中を抑制することができる。
【００５２】
〔第２の実施形態〕
図５は第２の実施形態に係る半導体装置１００の模式的な断面図である。本実施形態に係る半導体装置１００は、以下に説明する点で、上記の第１の実施形態に係る半導体装置１００と相違し、その他の点では、上記の第１の実施形態に係る半導体装置１００と同様に構成されている。
【００５３】
本実施形態の場合、導電性樹脂層１９０及び絶縁性樹脂層１４０は、モールド樹脂１８０内に封止されている。また、金属層１５０も、その下面１５２を除き、モールド樹脂１８０内に封止されている。そして、金属層１５０の下面１５２と、筐体の下面１８２とが互いに同一平面上に位置している。
【００５４】
なお、図５には、ヒートシンク１３０の上面１３１に少なくとも２個以上の半導体チップ１１０が搭載されている例が示されている。これら半導体チップ１１０の上面１１１の電極パターンどうしが、ワイヤ２１０を介して相互に電気的に接続されている。一例として、上面１３１には、合計６個の半導体チップ１１０が搭載されている。すなわち、例えば、図５の奥行き方向において、２個ずつの半導体チップ１１０が、３列に配置されている。
【００５５】
本実施形態の場合、電極端子部１３５は、ヒートシンク１３０とは別体に形成されおり、電極端子部１３５の一端部は、図示しない導電層を介して、ヒートシンク１３０の上面１３１に対して電気的に接続されている。
【００５６】
本実施形態の場合、モールド樹脂１８０の下面１８２は、ヒートシンク１３０の下面１３２と面一な第１面（面一面）１８２Ａと、金属層１５０の下面１５２と面一な第２面１８２Ｂと、を含む。第１面１８２Ａと第２面１８２Ｂとの間には段差が存在する。平面視において、第１面１８２Ａは、第２面１８２Ｂの周囲を囲んでいる。
換言すれば、第２面１８２Ｂは、第１面１８２Ａ（下面１８２）に形成された凹部の底面である。
導電性樹脂層１９０は、ヒートシンク１３０の下面１３２からモールド樹脂１８０の下面１８２の第１面１８２Ａに亘って形成されている。
【００５７】
以上のような第２の実施形態によっても、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５８】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 半導体装置
１１０ 半導体チップ
１１１ 上面
１１２ 下面
１２０ 導電層
１３０ ヒートシンク
１３１ 上面（主面）
１３２ 下面（裏面）
１３３ 側面
１３４ 角部
１３４ａ バリ
１３５ 電極端子部
１４０ 絶縁樹脂層
１４１ 上面
１４２ 下面
１５０ 金属層
１５１ 上面
１５２ 下面
１６０ リード
１６１ 電極
１７０ ワイヤ
１８０ モールド樹脂
１８１ 上面
１８２ 下面（面一面）
１８２Ａ 第１面（面一面）
１８２Ｂ 第２面
１９０ 導電性樹脂層
１９１ 上面
１９２ 下面
１９３ 周縁部
２１０ ワイヤ
【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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