(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂注入用の注入口を有する上金型（１０）と下金型（９）により形成される空間内に、半導体素子（３）を搭載したダイパッド（５）を有するリードフレーム（２）と放熱板（１）とを配置した後、軟化状態の樹脂（４）を前記注入口から注入して、前記空間内に充填して凝固させ、その後、前記上金型（１０）および前記下金型（９）のいずれか一方に設けられたエジェクタ（１７）によって、前記放熱板（１）を押すことにより離型させるようにした樹脂封止型半導体装置の製造方法において、
前記放熱板（１）における前記ダイパッド（５）とは反対側の面に、この面から突出する凸部（１５）を形成し、
前記放熱板（１）の配置にあたっては、前記凸部（１５）と前記エジェクタ（１７）とを互いに引っ掛かる様にして、前記エジェクタ（１７）に前記放熱板（１）を固定し、
続いて、前記軟化状態の樹脂（４）の注入を行うことを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記ダイパッド（５）とは反対側の面に形成された前記凸部（１５）として、その一部に穴（１６）が形成されたものを用い、この穴（１６）に、前記エジェクタ（１７）の一部を嵌め込むようにしたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記エジェクタ（１７）が前記上金型（１０）に設けられており、
前記放熱板（１）における前記ダイパッド（５）側の面に、この面から突出する複数の凸部（１４）を形成し、前記下金型（９）内に、前記リードフレーム（２）を前記半導体素子（３）が搭載された面を下向きにして配置した後、
前記放熱板（１）を、前記ダイパッド（５）側の面を下向きにして、前記複数の凸部（１４）を前記ダイパッド（５）の周囲に位置させることにより、前記複数の凸部（１４）によって前記放熱板（１）を位置決めするように配置し、
その後、前記上金型（１０）と前記下金型（９）によって前記リードフレーム（２）を狭持する際に、前記エジェクタ（１７）の先端が、前記ダイパッド（５）とは反対側の面に形成された前記凸部（１５）の前記穴（１６）に嵌まるようにし、
続いて、前記軟化状態の樹脂（４）の注入を行うことを特徴とする請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱板を内蔵する樹脂封止型半導体装置に関し、自動車におけるエンジン制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩＣあるいは電源ＩＣのような電力用半導体装置に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
パワーＭＯＳＦＥＴを含んだ半導体チップを搭載するような半導体装置にあっては、半導体チップの放熱を促進するための放熱板を備えたパッケージ形態を採用している。この様なものとして、特開昭６０−１１０１４５号公報および特開昭６１−１９４８６１号公報に記載の発明がある。
【０００３】
この様な放熱板内蔵の半導体装置は、例えば、従来の一般的な樹脂封止型半導体装置を模式的な断面図として示す図１３のようなパッケージ構造をとっている。即ち、従来の放熱板のない樹脂封止型半導体装置を模式的な断面図として示す図１４のパッケージに対し、放熱板Ｊ１をリードフレームＪ２のダイパッドＪ３に接触させるような構造をとることによって放熱を促進するものである。
【０００４】
即ち、図１３では、半導体素子Ｊ６と、半導体素子Ｊ６が搭載されたダイパッドＪ３を有するリードフレームＪ２と、放熱板Ｊ１とを備え、これら半導体素子Ｊ６とリードフレームＪ２と放熱板Ｊ１とを成形樹脂Ｊ７によって封止した構成となっている。以下、この様な構成のものを放熱板を有する樹脂封止型半導体装置という。ここで、半導体素子Ｊ６はリードフレームＪ２のダイパッドＪ３に、半田または導電性ペーストＪ８等を介して搭載されており、半導体素子Ｊ６とインナーリードＪ９とがボンディングワイヤＪ１０によって電気的に接続されている。そして、この放熱板Ｊ１はリードフレームＪ２と独立したものであり、樹脂封止前に先に放熱板Ｊ１をモールド金型に投げ込みでセットし、その後チップを搭載したリードフレームＪ２をセットし、同時に樹脂封止してなるものである。
【０００５】
これは、いわゆる、ドロップイン（投げ込み）方式といわれるパッケージ構造であり、以下にその製造方法を述べる。樹脂注入用の注入口を有する上金型Ｊ４と下金型Ｊ５により形成される空間内に、半導体素子Ｊ６が搭載されたダイパッドＪ３を有するリードフレームＪ２と放熱板Ｊ１とを配置した後、軟化状態の樹脂Ｊ７を注入口から注入して、上下の金型Ｊ４、Ｊ５内に充填する。以下、この製造方法をドロップイン方式を用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法とする。この製造方法によれば、通常のリードフレームと通常の成形金型がそのまま適用できるので、コストアップを最小限に抑えて放熱性が向上できるというメリットがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、放熱板Ｊ１はリードフレームＪ２から独立しているため、樹脂注入時に放熱板が樹脂Ｊ７に押されることで容易に回転、移動し、最終的に金型と接触した部分が外部に露出するという問題がある。これは、製品として外観上問題となるだけでなく、信頼性上も耐湿性の面で問題となる。上述の特開昭６１−１９４８６１号公報に記載の発明では、ダイパッド保持用の導体部の一部に突出部を設けて放熱板を固定するようにしているが、その突出部をいずれかの部位に嵌め込んでいるわけではないため、樹脂注入時に放熱板が動いてしまうことが懸念される。
【０００７】
一方、特開平８−７００１６号公報に記載の発明では、金型に放熱板を嵌め込むことにより樹脂注入時の放熱板の移動を抑えているが、放熱板のうち金型に嵌め込んでいた部分が樹脂から露出してしまう。そして、この発明では放熱板を金型に対して面で接触させているため露出面積が大きく、上述の様に耐湿性の面で問題となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、樹脂注入時に放熱板が回転、移動するのを防止し、外部に露出することを最小限に抑えた樹脂封止型半導体装置の製造方法を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ドロップイン方式を用いた樹脂封止型半導体装置の製造方法において、放熱板（１）におけるダイパッド（５）とは反対側の面に、この面から突出する凸部（１５）を形成し、放熱板（１）の配置にあたっては、この凸部（１５）と、上金型（１０）および下金型（９）のいずれか一方に設けられ半導体装置を離型する際に用いるエジェクタ（１７）とを互いに引っ掛かる様にして、エジェクタ（１７）に放熱板（１）を固定し、続いて、軟化状態の樹脂（４）の注入を行うことを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、樹脂注入時にエジェクタ（１７）によって放熱板（１）が固定されているため、放熱板（１）が回転、移動するのを防止し、外部に露出することを最小限に抑えた樹脂封止型半導体装置の製造方法を提供することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明の様に、ダイパッド（５）とは反対側の面に形成された凸部（１５）として、その一部に穴（１６）が形成されたものを用い、この穴（１６）に、エジェクタ（１７）の一部を嵌め込むようにすることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、エジェクタ（１７）が上金型（１０）に設けられており、放熱板（１）におけるダイパッド（５）側の面に、この面から突出する複数の凸部（１４）を形成し、下金型（９）内に、リードフレーム（２）を半導体素子（３）が搭載された面を下向きにして配置した後、放熱板（１）を、ダイパッド（５）側の面を下向きにして、複数の凸部（１４）をダイパッド（５）の周囲に位置させることにより、複数の凸部（１４）によって放熱板（１）を位置決めするようにし、その後、上金型（１０）と下金型（９）によってリードフレーム（２）を狭持する際に、エジェクタ（１７）の先端が、ダイパッド（５）とは反対側の面に形成された凸部（１５）の穴（１６）に嵌まるようにし、続いて、軟化状態の樹脂（４）の注入を行うことを特徴としている。
【００２１】
本発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を発揮することができ、さらに、下金型（９）内にてダイパッド（５）側に形成された凸部（１４）によって放熱板（１）を予め仮固定できるため、ダイパッド（５）とは反対側の面に形成された凸部（１５）の穴（１６）にエジェクタ（１７）を嵌め込む時の位置決めが容易になる。
【００２２】
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。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る樹脂封止型半導体装置（以下、半導体装置という）の模式的な断面図であり、図２は第１実施形態における放熱板１の上面図である。本例の半導体装置は、例えば、自動車におけるエンジン制御ＥＣＵ、ＡＢＳ用ＥＣＵ等に用いられるドライバＩＣあるいは電源ＩＣのような電力用半導体装置に用いられる。
【００２４】
図１に示すように、半導体装置の内部には、Ｃｕ（銅）やＡｌ（アルミニウム）等の熱伝導性に優れた金属（熱良導性金属）からなる放熱板１と、ＣｕやＣｕ合金または４２合金（４２アロイ金属）からなるリードフレーム２と、半導体素子３とが収納され、これら部材はエポキシ樹脂等からなるモールド樹脂（以下、単に樹脂とする）４によって封止され一体化されている。
【００２５】
リードフレーム２は、半導体素子３を搭載するダイパッド５と半導体素子３や基板の電極と接続するリード部とから構成されている。リード部は、樹脂４内に位置する部分である複数のインナーリード６と、樹脂４外部に引き出された部分である複数のアウターリード６ａとからなる。なお、ダイパッド５はリードフレーム２のうち樹脂４外部の図示しない部分と連結されている。
【００２６】
そして、リードフレーム２のダイパッド５には、半導体素子３が半田または導電性ペースト等の接続部材７を介して搭載されており、半導体素子３とインナーリード６とは、Ａｕ（金）線またはＡｌ線等のボンディングワイヤ８によって電気的に接続されている。また、放熱板１は、半導体素子３から発生する熱を効率良く逃すために、ダイパッド５の半導体素子３が搭載されている面と反対側の面において接触する構造となっている。
【００２７】
ここで、図１および図２に示すように、放熱板１のダイパッド５と接触する面において、５つの凸部（突起）１１が形成され、ダイパッド５の放熱板１と接触する面において、５つの凹部（穴）１２が形成され、この凸部１１と凹部１２とが嵌め合わされる形で、放熱板１とダイパッド５が接触している。具体的には、この凸部１１の高さはダイパッド５の厚さの１／２程度であり、一般的には０．０５〜０．１ｍｍとすることができる。一方、凹部１２の深さは、凸部１１の高さ以上となるようにし、放熱板１とダイパッド５が必ず面で接触できるようになっている。
【００２８】
係る構成を有する半導体装置の製造方法について、樹脂注入時の様子を示す模式的な断面図である図３を参照して述べる。初めに、リードフレーム２を金属板（例えばリール状の素材）に対して、プレス加工等の機械加工、または、エッチング加工等により形成した後、例えば十数個単位の個片にする。リードフレーム２のダイパッド５に設ける凹部１２は、この機械加工またはエッチング加工と同時に形成しても良いし、個片にした後、機械加工やエッチング加工等により形成しても良い（リードフレーム形成工程）。
【００２９】
同様に、放熱板１も金属板（リール状の素材等）に対して、プレス加工等の機械加工により形成する。放熱板１に設ける凸部１１は上述の凹部１２と同様に、放熱板１を形成する時に同時に形成しても良いし、個片にした後形成しても良い。ここで、後述の様に放熱板１を下金型９にセットする時に、放熱板１を下金型９と点で接触させるための突出部１３が、放熱板１の凸部１１と反対側の面に突出して４ヶ所に形成されている（放熱板形成工程）。
【００３０】
次に、ダイパッド５のうち凹部１２が形成された面と反対側の面において、半田または導電性ペースト等の接続部材７を用いて半導体素子３を接着する。ここで、導電性ペースト７を用いて接着する場合には、接着性を向上させるためにダイパッド５の半導体素子３の搭載領域に、予めＡｇ（銀）等のめっきを施しておくことが有効である。その後、半導体素子３に設けられたボンディングパッド（図示せず）とインナーリード６とをＡｌあるいはＡｕ等からなるボンディングワイヤ８を用いて電気的に接続する。ここで、Ａｕワイヤを用いる場合には、接合性を向上させるためにインナーリード６のボンディング領域（図示せず）にＡｇ等のめっきを施しておくことが有効である（半導体素子搭載工程）。
【００３１】
そして、所定の温度に加熱されたモールド金型（以下、単に金型とする）９、１０の下金型９に上述の様に加工した放熱板１を凸部１１を上側にして、つまり放熱板１の突出部１３が下金型９と接するように落とし込む（ドロップイン）。
【００３２】
その後、半導体素子３が搭載され、かつワイヤボンディングされたリードフレーム２を、ダイパッド５の凹部１２と放熱板１の凸部１１とが嵌め合わされ、ダイパッド５の凹部１２が形成された面であって凹部１２以外の部分が放熱板１と接触するように下金型９上にセットする。続いて、上金型１０と下金型９によってクランプ（狭持）することによりリードフレーム２を固定する。
【００３３】
そして、図３に示すように、金型９、１０内に樹脂４を軟化状態で注入、充填することにより樹脂封止を行う（樹脂封止工程）。そして、金型９、１０から樹脂封止された半導体装置を取り出し、最後に、マーキング処理とリードの表面処理（半田等）をした後、プリント基板等に実装できる形態にするためにリードフレーム２より切り離し、樹脂ボディより突き出したリードを所定の形状に形成する（後処理工程）ことにより半導体装置が完成する。
【００３４】
ところで、本実施形態によれば、放熱板１の凸部１１とダイパッド５の凹部１２とが嵌め合わされているため、もともと独立した別個の部品である放熱板１が固定された状態となり、樹脂４を注入する際に樹脂４により押圧されても放熱板１は移動や回転をすることがない。そのため、その押圧のために放熱板１が移動して下金型９と接触することにより、その接触した部分が完成した半導体装置において露出してしまうことはない。また、放熱板１が移動してインナーリード６と接触するようなこともない。
【００３５】
また、上述の様に放熱板１の突出部１３が下金型９と接触しているが、これは点で接触しているため、半導体装置の完成時における放熱板１の露出は僅かである。さらに、樹脂注入時に上記突出部１３と下金型９の間に樹脂４が入り込み、その結果、放熱板１の露出がないことも考えられる。従って、樹脂注入時に放熱板１が回転、移動するのを防止し、外部に露出することを最小限に抑えた半導体装置およびその製造方法を提供することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、凸部１１と凹部１２をそれぞれ５つずつ設けた例について示したが、凸部１１と凹部１２はそれぞれ２つ以上あれば、放熱板１の移動や回転を抑えることができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図であり、図５は第２実施形態における放熱板１の上面図である。本例の半導体装置の具体的な用途の例は、第１実施形態と同様である。
【００３８】
初めに本実施形態の半導体装置の構成について述べるが、本実施形態の半導体装置は、その構成において、第１実施形態の半導体装置と放熱板１およびダイパッド５の形状が異なるものであるため、主として放熱板１とダイパッド５について第１実施形態と異なる点について述べる。図４に示す様に、ダイパッド５には第１実施形態のような凹部１２は形成されておらず、ダイパッド５の半導体素子３が搭載されている面と反対側の面は平面となっている。また、図４および図５に示すように、放熱板１に対しては、放熱板１のダイパッド５側の面から突出した４つの凸部（以下、仮固定用凸部とする）１４が形成されている。
【００３９】
ここで、この仮固定用凸部１４は、後述の様にダイパッド５と放熱板１とが接触した時に、ダイパッド５の放熱板１が接触する面における各辺の中央部付近において、ダイパッド５の外縁に位置するように形成される。また、仮固定用凸部１４の高さは、リードフレーム２におけるダイパッド５とリードとの段差の寸法であるダウンセット寸法以下にする。一般的には、０．１５〜０．２ｍｍ以下にする。
【００４０】
また、放熱板１の周囲に近い位置において放熱板１のダイパッド５とは反対側の面から突出した４つの凸部（以下、位置決め用凸部とする）１５が形成され、この位置決め用凸部１５の先端から放熱板１の法線方向に向けて放熱板１を貫通する穴１６が設けられている。ここで、上記穴１６の断面形状は円や矩形等どのような形状でも良い。そして、ダイパッド５の半導体素子３が搭載されている面とは反対側の面と、放熱板１のダイパッド５側の面のうち４つの仮固定用凸部１４の内側にある部分とが接触し、仮固定用凸部１４がダイパッド５の外縁に位置している。その他、リードフレーム２に対する半導体素子３の搭載方法等、上記していない構成については、第１実施形態と同じである。
【００４１】
次に、係る構成を有する半導体装置の製造方法について述べる。初めに、第１実施形態と同様にリードフレーム形成工程、放熱板形成工程および半導体素子搭載工程を行う。ただし、リードフレーム形成工程においては、上記凹部１２を形成しない様にし、放熱板形成工程においては、上記凸部１１の代わりに仮固定用凸部１４と位置決め用凸部１５と穴１６とを形成し、上記突出部１３を形成しない。ここで、仮固定用凸部１４は、この仮固定用凸部１４の詳細図である図５（ｂ）に示すように、例えば、放熱板１に切欠きを入れ、爪を折り曲げる様にして形成することができる。
【００４２】
図６は、本実施形態の製造工程を示す模式的な断面図である。図６（ａ）に示すように、下金型９にリードフレーム２をダイパッド５の半導体素子３が搭載されている面を下向きにして配置する。次に、図６（ｂ）に示すように、専用治具（図示せず）等を用いて放熱板１の仮固定用凸部１４がダイパッド５の外周に嵌合し、ダイパッド５の半導体素子３が搭載されている面とは反対側の面と、放熱板１のダイパッド５側の面のうち仮固定用凸部１４の内側にある部分とが接触するように、ダイパッド５上に仮位置決めして配置する。
【００４３】
次に、図６（ｃ）に示すように、上金型１０と下金型９によりリードフレーム２をクランプする。この時、上金型１０に設けられ、半導体装置を金型９、１０から離型する際に用いるピン状のエジェクタ（以下、エジェクタピンとする）１７の先端に形成されたテーパー部１７ａが放熱板１の位置決め用凸部１５に形成された穴１６に嵌まるようにする。その後、樹脂封止工程と後処理工程を行うことにより半導体装置が完成する。
【００４４】
ところで、本実施形態によれば、放熱板１がエジェクタピン１７によって位置決めされているため、樹脂４を注入する際に樹脂４により押圧されても放熱板１は移動や回転をすることがない。そのため、その押圧のために放熱板１が移動して金型９、１０と接触することにより、その接触した部分が完成した半導体装置において露出してしまうことはない。また、放熱板１における位置決め用凸部１５とエジェクタピン１７とが接触している部分は、最終的に外部に露出することになるが、点あるいは線で接触させることができるため、外部に露出する面積は僅かである。従って、樹脂注入時に放熱板１が回転、移動するのを防止し、外部に露出することを最小限に抑えた半導体装置の製造方法を提供することができる。
【００４５】
また、一般に、ダイパッド５のダウンセット寸法にばらつきがある場合は、放熱板１がダイパッド５を押し上げてボンディングワイヤ８がダメージを受ける問題がある。しかし、本実施形態によれば、放熱板１をダイパッド５上に載せる時は、ダイパッド５に力が加わることはないため、ダウンセット寸法のばらつきが大きくても問題ない。そして、上下の金型９、１０によってリードフレーム２をクランプして、エジェクタピン１７を位置決め用凸部１５に形成された穴１６に嵌め合わせる時も、エジェクタピン１７と穴１６とのクリアランス量を、ダイパッド５のダウンセット寸法のばらつきを十分吸収できる寸法設計とすることにより、上記の問題を防ぐことができる。
【００４６】
また、ダイパッド５と放熱板１との間に隙間が発生する場合は、その隙間に樹脂４が侵入して熱抵抗（とくに過渡的な熱抵抗）を増加させてしまう問題がある。しかし、本実施形態によれば、放熱板１をダイパッド５に載せた状態で樹脂封止するため、その様な隙間の発生を抑えることができる。また、上述のエジェクタピン１７と穴１６とのクリアランスにより僅かに隙間が生じることも考えられるが、その場合も隙間の発生は最小限に留めることができるため、この隙間に樹脂４が侵入することはない。
【００４７】
なお、位置決め用凸部１５の穴１６の断面形状とエジェクタピン１７のテーパー部１７ａの断面形状において、例えば、穴１６の断面形状を正方形にし、テーパー部１７ａの断面形状を円形にすることにより、それぞれのエジェクタピン１７において位置決め用凸部１５と４点のみで接触させることができる。その他、位置決め用凸部１５の穴１６の断面形状とテーパー部１７ａの断面形状において、例えば、一方の断面形状が曲線からなり他方の断面形状が直線からなる様にすれば、接触面積を低減させることができる。また、位置決め用凸部１５に形成された穴１６は、本実施形態では貫通しているが、エジェクタピン１７を穴１６に嵌めた時にエジェクタピン１７の先端が放熱板１と接触しないような寸法であれば良い。
【００４８】
（第３実施形態）
図７は本発明の第３実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図であり、樹脂４を注入する途中の状態にて示す図である。また、図８は図７を上方から見た模式的な図である。本例の半導体装置の具体的な用途の例は、第１実施形態と同様である。
【００４９】
初めに本実施形態の半導体装置の構成について述べるが、本実施形態の半導体装置は、その構成において、第１実施形態の半導体装置と放熱板１およびダイパッド５の形状が異なるものであるため、主として放熱板１とダイパッド５について第１実施形態と異なる点について述べる。図７に示すように、ダイパッド５には第１実施形態のような凹部１２は形成されておらず、ダイパッド５の半導体素子３を搭載している面と反対側の面は平面となっている。
【００５０】
また、図７および図８に示すように、放熱板１においては、ダイパッド５が接触する矩形状領域の四隅の外側に、ダイパッド５と接触する面とは反対側に突出するように４つの位置決め用凸部１５が形成されている。また、この位置決め用凸部１５において、放熱板１の中心側に位置する側面（突起側面）１５ａが斜面（傾斜部）となっており、この側面１５ａとエジェクタピン１７とが接触して放熱板１が固定されている。その他、リードフレーム２に対する半導体素子３の搭載方法等、上記していない構成については、第１実施形態と同じである。
【００５１】
次に、係る構成を有する半導体装置の製造方法について述べる。初めに、第１実施形態におけるリードフレーム形成工程、放熱板形成工程および半導体素子搭載工程を、第１実施形態と同様に行う。ただし、リードフレーム形成工程においては、上記凹部１２を形成しない様にし、放熱板形成工程においては、プレス加工等により上記凸部１１の代わりに上記位置決め用凸部（突起）１５を形成し、上記突出部１３は形成しない。
【００５２】
次に、図７および図８に示す様に、下金型９から例えば円柱状のエジェクタピン１７を、予め所定の高さだけ突き出しておき、位置決め用凸部１５の側面１５ａのうち放熱板１の中心側に位置する部分と、エジェクタピン１７とが点接触する（内接する）ように放熱板１をセットし、下金型９内で仮固定する。
【００５３】
ここで、下金型９の底面からエジェクタピン１７の先端までの長さであるエジェクタピン１７の突き出し高さＬは、後述の様に、リードフレーム２を金型９、１０内にセットした際に、ダイパッド５の半導体素子３を搭載している面とは反対側の面（下面）と放熱板１の位置決め用凸部１５が形成されている面とは反対側の面（上面）とが接する程度にする。この際、ボンディングワイヤ８が切れるのを防ぐために、決して、ダイパッド５を持ち上げるまでエジェクタピン１７の突き出し高さＬを多くしない様にする。その後、リードフレーム２を下金型９上にセットした後、上金型１０および下金型９でクランプする。そして、樹脂封止工程と後処理工程を行うことにより半導体装置が完成する。
【００５４】
ところで、本実施形態によれば、エジェクタピン１７が放熱板１の位置決め用凸部１５の側面１５ａと接触しているため、エジェクタピン１７によって放熱板１の横方向の動きを拘束することができる。従って、樹脂注入時に放熱板１が回転、移動するのを防止し、外部に露出することを最小限に抑えた半導体装置の製造方法を提供することができる。また、放熱板１を横（略水平）方向の動きから拘束することで、上方向に押し上げる力を最小限に低減することができる。つまり、上下方向に抑える圧力により放熱板１を固定する必要がない。従って、その圧力によりインナーリード６と放熱板１とが接触してショート不良になることがなく、ダイパッド５と放熱板１との間隙を最小限にできる半導体装置を得ることができる。
【００５５】
なお、第２実施形態と同様に、位置決め用凸部１５の断面形状とエジェクタピン１７の断面形状において、一方の断面形状が曲線からなりで他方の断面形状が曲線または直線からなる様にすれば、接触面積を低減させることができる。また、本実施形態ではエジェクタピン１７と位置決め用凸部１５が４組ある例について述べたが、３組以上あれば放熱板１を固定することができる。
【００５６】
また、本実施形態ではエジェクタピン１７を位置決め用凸部１５の側面１５ａのうち、放熱板１の中心側に位置する部分に接触させているが、外縁側に接触させても良い。ただし、エジェクタピン１７の少なくとも３つが、ともに外縁側で接触しているか、あるいは、少なくとも３つが、ともに中心側で接触している等、放熱板１が略水平方向に動かない状態にある必要がある。
【００５７】
（第４実施形態）
図９は本発明の第４実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図であり、図１０は第４実施形態における放熱板１の上面図である。本例の半導体装置の具体的な用途の例は、第１実施形態と同様である。
【００５８】
初めに本実施形態の半導体装置の構成について述べるが、本実施形態の半導体装置は、その構成において、第１実施形態の半導体装置と放熱板１およびダイパッド５の形状が異なるものであるため、主として放熱板１とダイパッド５について第１実施形態と異なる点について述べる。図９に示すように、ダイパッド５には第１実施形態のような凹部１２は形成されておらず、ダイパッド５の半導体搭載面と反対側の面は平面となっている。
【００５９】
また、図９および図１０に示すように、放熱板１に対しては、後述の様に放熱板１とダイパッド５とを接触させた時にダイパッド５と接触する面において、ダイパッド５全体が嵌まり込む形状の凹形状部１８が形成されている。ここで、凹形状部１８の深さは、ダイパッド５の厚さ以下であり、一般的には０．０７５〜０．１ｍｍの寸法にすることができる。そして、放熱板１の凹形状部１８にダイパッド５が嵌まった状態で樹脂封止されている。
【００６０】
次に、係る構成を有する半導体装置の製造方法について述べる。初めに、第１実施形態におけるリードフレーム形成工程、放熱板形成工程および半導体素子搭載工程を、第１実施形態と同様に行う。ただし、リードフレーム形成工程においては、上記凹部１２を形成しない様にし、放熱板形成工程においては、上記凸部１１の代わりに凹形状部１８を形成し、上記突出部１３を４ヶ所に形成する。
【００６１】
そして、下金型９に対して放熱板１をその凹形状部１８が上側にあるように落とし込む。その後、ダイパッド５が凹形状部１８に嵌まるようにリードフレーム２を下金型９上にセットし、この状態でリードフレーム２を上下の金型９、１０でクランプする。その後、樹脂封止工程と後処理工程を行うことにより半導体装置が完成する。
【００６２】
ところで、本実施形態によれば、放熱板１の凹形状部１８がダイパッド５に嵌め合わされているため、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６３】
（第５実施形態）
図１１は本発明の第５実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図であり、図１２は第５実施形態における放熱板１の上面図である。本例の半導体装置の具体的な用途の例は、第１実施形態と同様である。
【００６４】
初めに本実施形態の半導体装置の構成について述べるが、本実施形態の半導体装置は、その構成において、第１実施形態の半導体装置と放熱板１およびダイパッド５の形状が異なるものであるため、主として放熱板１とダイパッド５について第１実施形態と異なる点について述べる。
【００６５】
図１１および図１２に示すように、ダイパッド５においては、放熱板１および半導体素子３と接触しない面である端面に凹部１２を用いたものである。即ち、凹部１２は各端面の中央部付近において、ダイパッド５の中心方向に向けて窪んで形成されている。また、放熱板１にはこのダイパッド５に形成された凹部１２に嵌まる位置に凸部１１が形成されている。ここで、凸部１１の高さはダイパッド５の厚さの１／２程度であり、一般的には０．０５〜０．１ｍｍとすることができる。そして、ダイパッド５の凹部１２と放熱板１の凸部１１が嵌まり合った状態で樹脂封止されている。
【００６６】
次に、係る構成を有する半導体装置の製造方法について述べる。初めに、第１実施形態におけるリードフレーム形成工程、放熱板形成工程および半導体素子搭載工程を第１実施形態と同様に行う。ただし、ダイパッド５の凹部１２と放熱板１の凸部１１を形成する位置は上述のとおりである。次に下金型９に凸部１１が上側にあるように放熱板１をセットした後、ダイパッド５に形成した凹部１２と放熱板１に形成した凸部１１とを嵌め合わせ、かつ、放熱板１の凸部１１が形成された面であって、凸部１１で囲まれた部分とダイパッド５とが接触するように、リードフレーム２を下金型９上にセットする。そして、この状態でリードフレーム２を上下の金型９、１０でクランプする。続いて、樹脂封止工程と後処理工程を行うことにより半導体装置が完成する。
【００６７】
ところで、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態では、ダイパッド５の放熱板１および半導体素子３と接触しない各面において凹部１２を形成し、計４つの凹部１２を設けたが、ダイパッド５の放熱板１および半導体素子３と接触しない面のうち少なくとも相対する２面に設ければ、放熱板１の移動や回転を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１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】第１実施形態における放熱板の上面図である。
【図３】第１実施形態の半導体装置の樹脂注入時の様子を示す模式的な断面図である。
【図４】第２実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
【図５】第２実施形態における放熱板の上面図である。
【図６】第２実施形態の製造工程を示す模式的な断面図である。
【図７】第３実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
【図８】図７を上方から見た模式的な図である。
【図９】第４実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
【図１０】第４の実施形態における放熱板の上面図である。
【図１１】第５実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
【図１２】第５実施形態における放熱板の上面図である。
【図１３】従来の一般的な半導体装置を示す模式的な断面図である。
【図１４】従来の放熱板のない半導体装置を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１…放熱板、２…リードフレーム、３…半導体素子、４…樹脂、
５…ダイパッド、９…下金型、１０…上金型、１１…凸部、１２…凹部、
１４…仮固定用凸部、１５…位置決め用凸部、１６…穴、
１７…エジェクタピン、１８…凹形状部。
【図１】
0004273592.tif 000002
【図２】
0004273592.tif 000003
【図３】
0004273592.tif 000004
【図４】
0004273592.tif 000005
【図５】
0004273592.tif 000006
【図６】
0004273592.tif 000007
【図７】
0004273592.tif 000008
【図８】
0004273592.tif 000009
【図９】
0004273592.tif 000010
【図１０】
0004273592.tif 000011
【図１１】
0004273592.tif 000012
【図１２】
0004273592.tif 000013
【図１３】
0004273592.tif 000014
【図１４】
0004273592.tif 000015