JP2005191367A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体装置の製造コストを低減し、信頼性を向上させる。
【解決手段】 ネジ留め実装型の半導体装置１ａは、ヒートシンク２と、ヒートシンク２上に搭載された半導体チップ、コンデンサおよび伝送線路基板と、これらを封止する封止樹脂６と、封止樹脂６の外部に露出した入力用のリード７ａおよび出力用のリード７ｂとを備えている。半導体チップ、コンデンサおよび伝送線路基板およびリード７ａ，７ｂ間はワイヤによって電気的に接続されている。ヒートシンク２の封止樹脂６から外方に突出した領域には、ネジ留め用の開口部１２が設けられ、ネジ留め用の開口部１２と封止樹脂６との間に開口部１３が設けられている。半田実装型の半導体装置を製造する際には、切断線１５が開口部１３を横切るようにヒートシンク２を切断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、特に、基地局用の電力増幅器およびその製造方法に適用して有効な技術に関する。

携帯電話などの移動体通信機器の基地局に用いる高出力電力増幅装置は、音声、文字、静止画のデータだけでなく動画などのような大容量の情報を高速で送受信することを目的とし、大量のデータを高速処理する必要があることから、高出力電力増幅器の性能の向上が進められている。

特開平９−１２９８０５号公報には、ガルウィングリードの先端部に半田めっきを形成し、プリント基板に実装した際に半田フィレットを確実に形成させ、外観検査を容易にし接続信頼性を高めるために、リードフレームにおいて、半導体装置の第１の外部リードの先端となる部分より外側に向けて第２の外部リードを斜め方向に伸びるように形成し、外装めっき後は第２の外部リードを斜め方向の切断線にて第２の外部リードを切断分離し、第１の外部リードの先端の一部に半田めっきを形成するする技術が記載されている（特許文献１参照）。

特開昭６３−２０８２５６号公報には、表面実装型パッケージを備えている電子装置において、各リードをそのアウタリードの外枠との接続部における切断痕面積がアウタリードの断面積よりも小さくなるようにする技術が記載されている（特許文献２参照）。
特開平９−１２９８０５号公報 特開昭６３−２０８２５６号公報

本発明者の検討によれば、次のことが分かった。

基地局用電力増幅装置で用いられる電力増幅器のような半導体装置には、実装基板などにネジ留めして使用されるネジ留め実装型と実装基板などに半田付けして使用される半田実装型がある。少量、多品種の場合、電力増幅器の品種毎に製造用の部品や製造ラインを変更すると、製造コストの増大を招いてしまう。

また、半田実装型の電力増幅器を実装基板などに半田付けした際、半田接続の状態が悪いと、電気的特性や放熱特性などを低下させ、電力増幅器の信頼性を低下させる可能性がある。

本発明の目的は、半導体装置の製造コストを低減できる技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、半導体装置の信頼性を向上できる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の半導体装置は、能動素子からなり第１主面に電極を有する半導体チップと、半導体チップの第１主面とは逆側の第２主面に接続された第１導体部と、半導体チップの第１主面の電極に電気的に接続された第２導体部と、半導体チップを覆う封止樹脂部と、第１導体部に形成されたネジ留め用の第１開口部と、第１開口部と封止樹脂部との間に形成された第２開口部とを有するものである。

また、本発明の半導体装置は、能動素子からなり第１主面に電極を有する半導体チップと、半導体チップの第１主面とは逆側の第２主面に接続された第１導体部と、半導体チップの第１主面の電極に電気的に接続された第２導体部と、半導体チップを覆う封止樹脂部とを有し、第１導体部の封止樹脂部から露出する側面が、めっき層が形成されていない平坦部とめっき層が形成された凹部とからなるものである。

また、本発明の半導体装置の製造方法は、第１および第２開口部を有する第１導体部に半導体チップを搭載し、半導体チップの第１導体部に搭載した側の主面とは逆側の主面に形成された電極に第２導体部を電気的に接続し、半導体チップを覆うように封止樹脂部を形成し、第１開口部よりも封止樹脂部側にある第２開口部を残すように第１導体部の一部を切断するものである。

また、本発明の半導体装置の製造方法は、第１および第２開口部を有する第１導体部に半導体チップを搭載し、半導体チップの第１導体部に搭載した側の主面とは逆側の主面に形成された電極に第２導体部を電気的に接続し、半導体チップを覆うように封止樹脂部を形成し、第１開口部よりも封止樹脂部側にある第２開口部を横切るように第１導体部の一部を切断するものである。

また、本発明の半導体装置の製造方法は、第１および第２開口部を有する第１導体部に半導体チップを搭載し、半導体チップの第１導体部に搭載する側の主面とは逆側の主面に形成された電極に第２導体部を電気的に接続し、半導体チップを覆うように封止樹脂部を形成した後に、ネジ留め型の半導体装置を製造する場合は、第１開口部よりも封止樹脂部側にある第２開口部を残すように第１導体部の一部を切断し、半田接続型の半導体装置を製造する場合は、第１開口部よりも封止樹脂部側にある第２開口部を横切るように第１導体部の一部を切断するものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

半導体装置の製造コストを低減できる。また、半導体装置の信頼性を向上できる。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションに分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。

（実施の形態１）
本実施の形態の半導体装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のネジ留め実装型（ネジ留め型）の半導体装置１ａの平面（上面）図、図２は、このネジ留め実装型の半導体装置１ａの内部構造を示す平面透視図、図３は、半導体装置１ａの底面（裏面、下面）図、図４および図５は、半導体装置１ａの断面図である。図２は、封止樹脂６を透視したときの平面（上面）図に対応する。図４は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図に対応し、図５は、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図に対応する。図６は、本実施の形態の半田実装型（半田接続型）の半導体装置１ｂの平面（上面）図、図７は、この半田実装型の半導体装置１ｂの内部構造を示す平面透視図、図８は、半導体装置１ｂの底面（裏面、下面）図、図９および図１０は、半導体装置１ｂの要部断面図（部分拡大断面図）である。図７は、封止樹脂６を透視したときの平面（上面）図に対応する。図９は、図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図に対応し、図１０は、図６のＤ−Ｄ線に沿った断面図に対応する。図１１は、半導体装置１ａ，１ｂの等価回路である。

本実施の形態の半導体装置１ａおよび半導体装置１ｂは、動作周波数が高く、かつ高出力の半導体チップを有した樹脂封止型の半導体パッケージであり、例えば携帯端末の基地局用電力増幅装置に用いられる増幅器（高周波電力増幅器、基地局用の増幅器）である。例えば、半導体装置１ａおよび半導体装置１ｂは、出力信号の基本周波数が８００ＭＨｚ以上（例えば２．１４ＧＨｚ）の高周波特性と、３０Ｗ以上（例えば２５０Ｗ程度）の高出力とを得ることが可能となっている。

半導体装置１ａは、ネジ留め実装型（ネジ留め型）の半導体装置であり、例えば携帯端末の基地局用電力増幅装置にネジ留めする構造になっている。半導体装置１ｂは、半田実装型（リフロー実装型、半田接続型）の半導体装置であり、例えば携帯端末の基地局用電力増幅装置に半田を介して接続（接合、実装）する構造になっている。

図１〜図５に示されるネジ留め実装型の半導体装置１ａは、放熱用のヒートシンク（導体部）２と、ヒートシンク２の上面に搭載された能動素子からなる半導体チップ３と、ヒートシンク２の上面に搭載されたコンデンサ（容量素子用の半導体チップ、容量チップ）４と、ヒートシンク２の上面に搭載された伝送線路基板５と、これら半導体チップ３、コンデンサ４および伝送線路基板５を一体に封止する封止樹脂（モールド樹脂、封止樹脂部）６と、この封止樹脂６の外部に露出した一対のリード（導体部、リード部）、すなわち入力用のリード（導体部、リード部）７ａおよび出力用のリード（導体部、リード部）７ｂとを備えた樹脂封止型パッケージ構造を有している。ヒートシンク２の上面に搭載される半導体チップ３、コンデンサ４および伝送線路基板５の数は必要に応じて種々選択できるが、例えば図２に示されるように３個の半導体チップ３、３個のコンデンサ４および３個の伝送線路基板５をヒートシンク２の上面に搭載することができる。

半導体チップ３は、高周波用電力増幅素子チップ、増幅用トランジスタまたは半導体増幅装置であり、例えば長方形のシリコン（Ｓｉ）チップの表層部分または内部に、例えばＬＤＭＯＳＦＥＴ（Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）のようなＭＩＳＦＥＴ(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)、またはヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などの増幅用トランジスタまたは半導体増幅素子（半導体素子）が形成されている。

半導体チップ３のヒートシンク２に搭載した側とは逆側の主面である上面（表面）３ａには、複数の入力用電極（入力用ボンディングパッド）３ｂと、複数の出力用電極（出力用ボンディングパッド）３ｃが形成されている。入力用電極３ｂおよび出力用電極３ｃは、半導体チップ３に形成された半導体増幅素子に電気的に接続されており、例えば、入力用電極３ｂがゲート電極（ゲート電極用パッド）に対応し、出力用電極３ｃがドレイン電極（ドレイン電極用パッド）に対応する。半導体チップ３は、例えば、単結晶シリコンなどからなる半導体基板（半導体ウエハ）に上記のような半導体増幅素子を形成した後、ダイシングなどにより半導体基板（半導体ウエハ）を各半導体チップ３に分離したものである。また、半導体チップ３の裏面（上面３ａとは逆側の面）には、半導体チップ３の半導体増幅素子に電気的に接続された裏面電極３ｄ（例えばソース電極に対応）が形成されている。半導体チップ３の裏面が導電性の接合材（例えばＡｕ−Ｓｉ共晶合金）を介してヒートシンク２の上面に接合されているので、半導体チップ３の裏面電極３ｄはヒートシンク２に電気的に接続される。

コンデンサ４は、例えば長方形のＳｉチップに単数または複数のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）キャパシタを形成したものである。伝送線路基板５は、小型低損失を実現するために、例えば比誘電率が大きいセラミック（誘電体）をベース（ベース基板）とした配線基板で構成されている。

半導体チップ３およびコンデンサ４は、例えばＡｕ−Ｓｉ共晶合金などからなる接合材（図示せず）を介してヒートシンク２の上面に接合（接着）され、伝送線路基板５は、例えばＡｕ−Ｓｎ共晶合金などからなる接合材（図示せず）を介してヒートシンク２の上面に接合（接着）されている。

パッケージの長辺、すなわち封止樹脂６の長辺に沿った２側面から外方に突出する一対のリード７ａ，７ｂのうち、一方は入力用のリード７ａ（ここではゲートリード）であり、他方は出力用のリード７ｂ（ここではドレインリード）である。リード７ａ，７ｂは一部が封止樹脂６内に封止されている。リード７ａ，７ｂは、封止樹脂６に埋め込まれたインナリードと、封止樹脂６の外部に露出するアウタリードとの両者の機能を兼ねている。リード７ａ，７ｂは、半導体装置１ａの外部端子（外部入力端子および外部出力端子）として機能することができ、例えば４２アロイのような鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金からなる厚さ０．１２５ｍｍ程度の薄板により形成されている。

封止樹脂６の内部には、入力用のリード７ａから出力用のリード７ｂに向かって、コンデンサ４、半導体チップ３および伝送線路基板５が配置されている。半導体チップ３、コンデンサ４、伝送線路基板５およびリード７ａ，７ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）などからなるワイヤ（ボンディングワイヤ）１０を介して互いに電気的に接続されている。ここでは、入力用のリード７ａはワイヤ１０を介してコンデンサ４と電気的に接続され、コンデンサ４はワイヤ１０を介して半導体チップ３の入力用電極３ｂ（例えばゲート電極）と電気的に接続され、半導体チップ３の出力用電極３ｃ（例えばドレイン電極）はワイヤ１０を介して伝送線路基板５の伝送線路と電気的に接続され、さらに伝送線路基板５の伝送線路はワイヤ１０を介して出力用のリード７ｂと電気的に接続されている。このため、入力用のリード７ａに入力された高周波信号は、ワイヤ１０を通じてコンデンサ４に伝送され、コンデンサ４からワイヤ１０を通じて半導体チップ３の入力用電極（ゲートパッド）３ｂに入力され、半導体チップ３に形成された半導体増幅素子（例えばＭＩＳＦＥＴまたはＨＢＴ）によって増幅され、半導体チップ３の出力用電極（ドレインパッド）３ｃからワイヤ１０を通じて伝送線路基板５に伝送され、伝送線路基板５を介してワイヤ１０を通じて出力用のリード７ｂに伝送され出力されるような構成になっている。コンデンサ４、伝送線路基板５およびワイヤ１０は、外部回路とのインピーダンス整合をとるための内部整合回路として機能することができる。

封止樹脂６は、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止樹脂６を形成することができる。封止樹脂６により、半導体チップ３、コンデンサ４、伝送線路基板５、ワイヤ１０およびリード７ａ，７ｂの一部が封止され、保護される。封止樹脂６の裏面ではヒートシンク２が露出している。

ヒートシンク２は、ヒートシンク２上に搭載された半導体チップ３の熱を外部に放散するように機能することができる。このため、ヒートシンク２は熱伝導性の高い導電体材料により形成することが好ましく、ヒートシンク２（を構成する材料）の熱伝導率がリード７ａ，７ｂ（を構成する材料）の熱伝導率よりも高ければ（大きければ）更に好ましい。ヒートシンク２は、例えば銅（Ｃｕ）−モリブデン（Ｍｏ）合金または銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金などの銅（Ｃｕ）合金、あるいは銅（Ｃｕ）などの導電体材料により形成することができる。また、ヒートシンク２は、半導体装置１ａの実装ベースとしても機能することができる。

ヒートシンク２は、その一部が、パッケージの短辺、すなわち封止樹脂６の短辺に沿った２側面から外方に突出している。ヒートシンク２の封止樹脂６から外方に突出した領域には、ネジ留め用の開口部（第１開口部）１２が設けられ、ネジ留め用の開口部１２と封止樹脂６との間に開口部（第２開口部）１３が設けられている。すなわち、開口部１３はネジ留め用の開口部１２よりも封止樹脂６側に設けられている。ネジ留め用の開口部１２と開口部１３とは、互いに独立して設けられていても、連続（連結）して設けられていてもよい。例えば、図１〜図５に示される半導体装置１ａのヒートシンク２では、ネジ留め用の開口部１２と開口部１３とは連続して形成されており、ネジ留め用の開口部１２はＵ字形の溝（切り込み部）であり、開口部１３は、ネジ留め用の開口部１２（例えばＵ字状の溝）の内側にネジ留め用の開口部１２に連続して形成された切り欠き部（例えばＵ字状の切り込み部）である。このネジ留め用の開口部１２（ここではＵ字状の溝）は、半導体装置１ａを携帯端末の基地局用電力増幅装置などにネジ留めするために用いられ、ヒートシンク２のネジ留め用の開口部１２を貫通するネジ（図示せず）により、半導体装置１ａを基地局用電力増幅装置などにネジ留めして実装することができる。

また、ヒートシンク２のネジ留め用の開口部１２と開口部１３の側壁（内壁）上を含むヒートシンク２およびリード７ａ，７ｂの封止樹脂６から露出する部分（露出面）上には、めっき層（図９および図１０に示されるめっき層１８に対応）が形成されている。例えば電解めっき法により形成された金めっき層（電解金（Ａｕ）めっき層）がヒートシンク２およびリード７ａ，７ｂの露出面上に形成されている。このめっき層は、半田濡れ性の良いめっき層であれば好ましい。めっき層の膜厚は、例えば１μｍ以下とすることができる。

図６〜図１０に示される半田実装型の半導体装置１ｂは、図１〜図５のネジ留め実装型の半導体装置１ａのヒートシンク２を、図１において点線で示される切断線１５で切断したものに対応する。ネジ留め実装型の半導体装置１ａのヒートシンク２の一部を切断、除去することにより、半田実装型の半導体装置１ｂを製造することができる。従って、半田実装型の半導体装置１ｂの構造は、ヒートシンク２以外については上記ネジ留め実装型の半導体装置１ａの構造と同様である。このため、半田実装型の半導体装置１ｂについては、ヒートシンク２以外の構成については説明を省略し、ここでは半田実装型の半導体装置１ｂのヒートシンク２の構造について説明する。

上記のように、ネジ留め実装型の半導体装置１ａのヒートシンク２の不要な部分（封止樹脂６から外方に突出する部分）を切断し除去することにより、半田実装型の半導体装置１ｂを得ることができる。ネジ留め実装の半導体装置１ａのヒートシンク２のうちネジ留めに必要な部分（封止樹脂６から外方に突出する部分）は、半田実装型の半導体装置１ｂでは不要なので、このヒートシンク２の切断工程でヒートシンク２の不要な部分（封止樹脂６から外方に突出する部分）を除去することで、半田実装型の半導体装置１ｂを小型化することができる。

ヒートシンク２の切断の際には、図１の点線で示される切断線１５で、ヒートシンク２を切断するが、切断線１５が開口部１３を横切るようにヒートシンク２を切断する。例えばプレス金型方式などを用いてヒートシンク２を切断することができる。このようにして、図６〜図１０に示されるような半導体装置１ｂが得られる。

ヒートシンク２の切断により形成された半導体装置１ｂのヒートシンク２の切断面（側面）１６は、ヒートシンク２の破断面に対応する平坦面１６ａと、開口部１３を横切るようにヒートシンク２を切断したことにより生じた開口部１３の残存部分に対応する凹部（窪み部、切り欠き部）１６ｂとからなる。平坦面１６ａは、ヒートシンク２の切断により生じた（露出した）面なので、図９に示されるように、平坦面１６ａの表面にはめっき層は形成されておらず、ヒートシンク２を構成する導体材料、ここでは銅または銅合金が露出している。凹部１６ｂは、開口部１３の側壁の一部に対応しており、上記のように開口部１３の側壁上にはめっき層（金めっき層）が形成されていたので、図１０に示されるように、凹部１６ｂには、めっき層（金めっき層）１８が形成されている。従って、半導体装置１ａでは、ヒートシンク２のネジ留め用の開口部１２の側壁上、開口部１３の側壁上、封止樹脂６から露出する上面および下面（底面）上にめっき層１８が形成されているので、半導体装置１ｂでは、ヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂ上、封止樹脂６から露出する上面および下面（底面）上にめっき層１８が形成されていることになる。

次に本実施の形態の半導体装置１ａ，１ｂの製造工程について図面を参照して説明する。図１２〜図２０は、本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程を示す平面図である。図１２〜図２０のうち、図１３および図１７以外は上面図に対応し、図１３は図１２の工程における裏面図（底面図、下面図）に対応し、図１７は図１６の工程における裏面図（底面図、下面図）に対応する。

まず、リードフレーム２１とヒートシンク２２とを準備し、図１２（上面図）および図１３（裏面図）に示されるように、リードフレーム２１とヒートシンク２２とを接合することによりステム２３を準備する。リードフレーム２１とヒートシンク２２との接合は、例えばリードフレーム２１とヒートシンク２２とをそれらの間にスペーサを介在させて溶接することなどにより行うことができる。

リードフレーム２１は、リード７ａ、リード７ｂおよびこれらを連結する枠部（フレーム枠）２４を有している。リードフレーム２１は、例えば４２アロイのような鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金などの導電体材料からなり、例えば厚さ０．１２５ｍｍ程度の薄板をプレスまたはエッチングなどにより加工することにより形成することができる。

ヒートシンク２２は、上記ヒートシンク２に対応するものである。後述する切断工程でヒートシンク２２の不要な端部が除去されて、ヒートシンク２となる。ヒートシンク２２は、後で封止樹脂６で封止される領域の外方の領域に、ネジ留め用の開口部１２が設けられ、ネジ留め用の開口部１２の内側に開口部１３が設けられている。ヒートシンク２２は、例えば銅（Ｃｕ）−モリブデン（Ｍｏ）合金または銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金などの銅（Ｃｕ）合金、あるいは銅（Ｃｕ）などの導電体材料からなり、リードフレーム２１よりも厚い導体板をプレスまたはエッチングなどにより加工することにより形成することができる。

上記のようにヒートシンク２２とリードフレーム２１とを接合してステム２３を形成した後、図１４（上面図）に示されるように、ステム２３のヒートシンク２２上に、半導体チップ３とコンデンサ４とを搭載する。半導体チップ３およびコンデンサ４は、例えばＡｕ−Ｓｉ共晶合金などからなる接着層を介してヒートシンク２２の上面に接合することができる。それから、ヒートシンク２２上に伝送線路基板５を搭載する。伝送線路基板５は、例えばＡｕ−Ｓｎ共晶合金などからなる接着層を介してヒートシンク２２の上面に接合することができる。半導体チップ３の搭載工程では、半導体チップ３の裏面側（裏面電極３ｄ側）がＡｕ−Ｓｎ共晶合金などの接着層を介してヒートシンク２２に対向し接続するように、半導体チップ３をヒートシンク２２上に搭載する。

半導体チップ３、コンデンサ４および伝送線路基板５は、ヒートシンク２２とリードフレーム２１とを接合する前にヒートシンク２２に搭載してもよい。すなわち、まず半導体チップ３、コンデンサ４および伝送線路基板５をヒートシンク２２に搭載し、次に上記した方法でヒートシンク２２とリードフレーム２１を接合することもできる。

次に、図１５（上面図）に示されるように、ワイヤボンディング工程を行って、リードフレーム２１のリード７ａ，７ｂ、コンデンサ４、半導体チップ３および伝送線路基板５の間をアルミニウム（Ａｌ）などからなるワイヤ（ボンディングワイヤ）１０で結線する。

このワイヤボンディング工程によって、リードフレーム２１の入力用のリード７ａはワイヤ１０を介してコンデンサ４と電気的に接続され、コンデンサ４はワイヤ１０を介して半導体チップ３の入力用電極３ｂ（例えばゲート電極）と電気的に接続され、半導体チップ３の出力用電極３ｃ（例えばドレイン電極）はワイヤ１０を介して伝送線路基板５の伝送線路と電気的に接続され、さらに伝送線路基板５の伝送線路はワイヤ１０を介してリードフレーム２１の出力用のリード７ｂと電気的に接続される。このように、半導体チップ３、コンデンサ４および伝送線路基板５およびリード７ａ，７ｂは、ワイヤ１０を介して互いに電気的に接続される。

次に、樹脂封止工程（モールド工程）を行って、図１６（上面図）および図１７（裏面図）に示されるように、半導体チップ３、コンデンサ４、伝送線路基板５、ワイヤ１０およびリード７ａ，７ｂの一部を封止樹脂（モールド樹脂）６で封止する。例えばトランスファモールド工程によって、封止樹脂６を形成することができる。

樹脂封止工程（封止樹脂６の形成工程）では、ヒートシンク２２において、封止樹脂６は、ネジ留め用の開口部１２と開口部１３とを覆わないように形成される。このため、ヒートシンク２２では、封止樹脂６の側面から外方に突出した領域に、ネジ留め用の開口部１２が設けられ、ネジ留め用の開口部１２と封止樹脂６との間に開口部１３が設けられていることになる。

樹脂封止後の状態では、封止樹脂６にバリ２５が発生している。例えば、図１６および図１７に示されるように、ヒートシンク２２表面のバリ２５ａ、ヒートシンク２２側面のバリ２５ｂ、ヒートシンク２２裏面のバリ２５ｃ、リードフレーム２１表面または裏面のバリ２５ｄなどが発生する。このため、樹脂封止工程後、封止樹脂６のバリ取り作業を行って、上記のようなバリ２５（２５ａ〜２５ｄ）を除去する。これにより、図１８（上面図）および図１９（裏面図）に示されるように、バリ２５が取り除かれた封止樹脂６を得ることができる。その後、図示はしないけれども、レーザーマーカーなどを使った封止樹脂６表面への製品名などのマーキング作業を行う。

それから、めっき処理（めっき工程）を行う。このめっき処理により、ヒートシンク２２のネジ留め用の開口部１２と開口部１３の側壁（内壁）上を含むヒートシンク２２およびリードフレーム２１の露出面（封止樹脂６で覆われずに露出している部分）上にめっき層（めっき層１８に対応）を形成する。例えば電解めっき法により、ヒートシンク２２およびリードフレーム２１の露出面（封止樹脂６で覆われずに露出している部分）に例えば金めっき層（電解金（Ａｕ）めっき層）を形成する。形成されるめっき層は、半田濡れ性の良いめっき層であれば好ましい。上記のように封止樹脂６のバリ取り作業を行ってからめっき処理を行っているので、ヒートシンク２２およびリードフレーム２１のうちのバリ２５を取り除くことによって露出した部分上にも、めっき層が形成される。これにより、ヒートシンク２２では、ネジ留め用の開口部１２の側壁上、開口部１３の側壁上、封止樹脂６から露出する上面および下面（底面）上にめっき層が形成されることになる。

次に、封止樹脂６の外部に露出したリードフレーム２１とヒートシンク２２の不要箇所を切断、除去する。この際、図１８の点線で示される切断線２６で、リードフレーム２１およびヒートシンク２２が切断される。例えばプレス金型方式などを用いて、リードフレーム２１およびヒートシンク２２を切断することができる。これにより、図２０（上面図）に示されるような個片化された半導体装置１ａが得られる。ヒートシンク２２の残存部分により、半導体装置１ａのヒートシンク２が形成される。半導体装置１ａを製造するためのヒートシンク２２の切断工程では、図１８〜図２０からも分かるるように、開口部１３を残すようにヒートシンク２２を切断する。このため、半導体装置１ａのヒートシンク２では、ネジ留め用の開口部１２と開口部１３とが残存している。

次に、選別試験を行い、半導体装置１ａのうちの不良品を選別し、除去する。選別試験としては、例えばＡＣ・ＤＣ特性選別試験のような電気的試験などを行うことができる。

ここまでの工程により、ネジ留め実装型の半導体装置１ａ（すなわち図１〜図５の半導体装置１ａ）を製造することができる。

半田実装型の半導体装置１ｂを製造する場合は、更に次のような工程を行う。すなわち、半導体装置１ａにおいて、ヒートシンク２のうち、封止樹脂６から外方に突出する部分を切断し、除去する。ヒートシンク２のうちネジ留めに必要な部分は、半田接続型の半導体装置１ｂでは不要なので、このヒートシンク２の切断工程でヒートシンク２の不要な部分を除去することで、半導体装置１ｂを小型化することができる。このヒートシンク２の切断工程では、図２０の点線で示される切断線１５で、ヒートシンク２を切断するが、切断線１５が開口部１３を横切るようにヒートシンク２を切断する。例えばプレス金型方式などを用いてヒートシンク２を切断することができる。このようにして、図６〜図１０に示されるような半田実装型の半導体装置１ｂが製造される。

製造された半導体装置１ｂにおけるヒートシンク２の切断面（側面）１６は、ヒートシンク２の破断面に対応する平坦面１６ａと、開口部１３を横切るようにヒートシンク２を切断したことにより生じた開口部１３の残存部分に対応する凹部１６ｂとからなる。平坦面１６ａは、ヒートシンク２の切断により生じた面なので、その表面には図９に示されるようにめっき層１８は形成されておらず、ヒートシンク２を構成する導体材料、ここでは銅または銅合金が露出している。凹部１６ｂは、開口部１３の側壁の一部に対応しており、上記のように樹脂封止後のめっき工程により開口部１３の側壁上にはめっき層（金めっき層）が形成されていたので、凹部１６ｂには、上記図１０に示されるように、めっき層（金めっき層）１８が形成されている。

このように、共通（共用）のヒートシンク２２およびリードフレーム２１（すなわち共通のステム２３）を用い、最後のヒートシンク２の切断工程以外は同様の製造工程を行って、ネジ留め実装型の半導体装置１ａおよび半田実装型の半導体装置１ｂ（すなわち２種類の半導体装置）を製造することができる。このため、ヒートシンク２（ヒートシンク２２）の切断工程（切断位置）を変更またはヒートシンク２の切断工程を行うか行わないかを選択することで、半導体装置１ａと半導体装置１ｂとを作り分けることができる。従って、半導体装置（半導体装置１ａおよび半導体装置１ｂ）の製造コストを低減することができる。

また、多連構造のステムを用いて半導体装置１ａ，１ｂを製造することもできる。図２１は、多連構造のステムを示す平面図である。上記リードフレーム２１が複数並んで連結された多連構造のリードフレーム２１ａの各単位リードフレーム領域２１ｂ（上記リードフレーム２１に対応する領域）にヒートシンク２２を接合することで、図２１に示される多連構造のステム２３ａを形成することができる。その後、多連構造のステム２３ａの各各単位リードフレーム領域２１ｂおよびヒートシンク２２に対して、上記図１４〜図２０と同様の工程を施すことで、半導体装置１ａ，１ｂを製造することが可能である。これにより、半導体装置の生産性をより向上することができる。

図２２は、ネジ留め実装型の半導体装置１ａをプリント配線基板などの実装基板３０に実装した状態を示す断面図である。図２３は、図２２の模式的な斜視図に対応するが、理解を簡単にするために、図２３では半導体装置１ａおよびネジ３１以外の構成要素については図示を省略している。なお、図２３のＥ−Ｅ線の断面が図２２にほぼ対応する。

半導体装置１ａを携帯端末の基地局用電力増幅装置に実装する場合、図２２および図２３に示されるように、半導体装置１ａのヒートシンク２が基地局用電力増幅装置のラジエータ（放熱用導体部）３２に、ネジ留め用の開口部１２を貫通するネジ３１によってネジ留めされ、固定される。そして、半導体装置１ａの入力用のリード７ａおよび出力用のリード７ｂのそれぞれが、ラジエータ３２上に配置された実装基板３０の銅箔などからなる配線３０ａに、半田３３によって接続される。ラジエータ３２は、基地局用電力増幅装置において放熱用の導体部として機能することができる。このため、半導体装置１ａは、放熱用の導体部としてのラジエータ３２に、ヒートシンク２のネジ留め用の開口部１２を介してネジ留めされることになる。半導体装置１ａの半導体チップ３で生じた熱は、ヒートシンク２を経てラジエータ３２に伝導され、ラジエータ３２から外部に放出される。また、半導体チップ３の裏面には裏面電極３ｄ（例えばソース電極に対応）が形成されており、半導体チップ３の裏面電極３ｄはヒートシンク２を介して、ヒートシンク２がネジ留めされたラジエータ３２に電気的に接続される。このため、半導体チップ３の裏面電極３ｄに接地電位を供給することもできる。

図２４は、半田実装型の半導体装置１ｂをプリント配線基板などの実装基板３０に実装した状態を示す断面図であり、図２２に対応する。

半導体装置１ｂを携帯端末の基地局用電力増幅装置に実装する場合、図２４に示されるように、半導体装置１ｂのヒートシンク２が基地局用電力増幅装置のラジエータ（放熱用導体部）３２に、半田３５を介して接続（接合）され、固定される。そして、半導体装置１ｂの入力用のリード７ａおよび出力用のリード７ｂのそれぞれが、ラジエータ３２上に配置された実装基板３０の銅箔などからなる配線３０ａに、半田３３によって接続される。ラジエータ３２は、基地局用電力増幅装置において放熱用の導体部として機能することができる。このため、半導体チップ３で生じた熱は、ヒートシンク２を経てラジエータ３２に伝導され、ラジエータ３２から外部に放出される。また、半導体チップ３の裏面には裏面電極３ｄ（例えばソース電極に対応）が形成されており、半導体チップ３の裏面電極３ｄはヒートシンク２および半田３５を介してラジエータ３２に電気的に接続される。このため、半導体チップ３の裏面電極３ｄに接地電位を供給することもできる。

このように、半導体装置１ｂのヒートシンク２の封止樹脂６から露出する底面が、半田３５を介してラジエータ３２に接続（接合）される。半導体装置１ｂを実装する際には、例えば、ラジエータ３２上に半田３５を供給し、その上に半導体装置１ｂのヒートシンク２の底面がラジエータ３２に半田３５を介して対向するように半導体装置１ｂを配置または搭載してから、ハンダリフロー（熱処理）により半田３５を溶融することで、その後固化した半田３５によって、図２４に示されるように、半導体装置１ｂが基地局用電力増幅装置に実装される。ヒートシンク２の底面には、めっき層（上記めっき層１８に対応）が形成されているので、半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との半田３５による接続（接合）の信頼性を向上することができる。

図２５は、半田リフローにより、半導体装置１ｂのヒートシンク２をラジエータ３２に半田３５で接続した状態を模式的に示す斜視図である。理解を簡単にするために、図２５では半導体装置１ｂおよび半田３５以外の構成要素については図示を省略している。また、図２６は、半田リフローにより、半導体装置１ｂのヒートシンク２をラジエータ３２に半田３５で接続した状態を模式的に示す要部断面図であり、図１０に対応する断面が示されている。

上記のように半導体装置１ｂのヒートシンク２の切断面（側面）１６の凹部１６ｂにはめっき層１８が形成されているので、図２５および図２６に示されるように、半田リフローで溶融された半田３５はヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂを吸い上がりやすい。このため、凹部１６ｂを吸い上がった半田３５が、半田リフロー後に凹部１６ｂに残存して固化し、ヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂに半田フィレットを形成する。

それに対して、半導体装置１ｂのヒートシンク２の切断面１６の平坦面１６ａには、めっき層が存在せずにヒートシンク２を構成する導体材料（ここでは銅または銅合金）が露出しているので、半田リフローで溶融した半田３５が吸い上がりにくい。このため、半田リフロー後にヒートシンク２の切断面１６の平坦面１６ａには、半田フィレットがほとんど形成されない（半田３５が付着していない）。また、半導体装置１ｂでは、切断面１６（平坦面１６ａおよび凹部１６ｂ）以外のヒートシンク２の封止樹脂６から露出する側面３７は、封止樹脂６と近接して接触（連続）した側面であり、樹脂封止工程（封止樹脂６形成工程）でバリ２５ｂによって覆われていた領域である。このため、樹脂封止工程の後で（ヒートシンク２２の露出面上にめっき層を形成する工程の前に）封止樹脂６のバリ取り作業を行ったとしても、この側面３７からはバリ２５ｂを除去しづらく、側面３７には封止樹脂６のバリが残りやすい。従って、封止樹脂６のバリがほとんど残らず的確にめっき層が形成される切断面１６の凹部１６ｂに比較して、封止樹脂６のバリが残りやすい側面３７では半田が吸い上がりにくい。

このため、半導体装置１ｂのヒートシンク２をラジエータ３２に半田３５で接続すると、半田３５はヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂを吸い上がって半田フィレットを形成し、切断面１６の凹部１６ｂ以外のヒートシンク２の露出する側面（平坦面１６ａおよび側面３７）では、半田３５は吸い上がりにくく、半田フィレットはほとんど形成されない。

半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との半田付け（半田接続）状態は、半導体装置１ｂが高周波電力増幅器などの場合、接地抵抗に影響し、半導体装置１ｂ（または半導体装置１ｂを実装した基地局用電力増幅装置）の安定性や出力特性に影響する。このため、半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との間の半田付け（半田接続）状態が悪いと、半導体装置１ｂ（または半導体装置１ｂを実装した基地局用電力増幅装置）の安定性や出力特性が低下する可能性がある。また、半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との半田付け（半田接続）状態は、半導体装置１ｂ（または半導体装置１ｂを実装した基地局用電力増幅装置）の放熱特性にも影響する。このため、半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との間の半田付け（半田接続）状態が悪いと、半導体装置１ｂ（または半導体装置１ｂを実装した基地局用電力増幅装置）の高周波電力増幅利得が低下したり、あるいは部分的な温度上昇により半導体チップ３の信頼性や半田付け部分（例えば半田３５による接合部分）の接合の信頼性が低下する可能性があり、半導体装置１ｂまたはそれを用いた基地局用電力増幅装置の信頼性を低下させてしまう可能性がある。このため、半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との間の半田３５による半田付け（半田接続）が正常に行われたか、検査することが望ましい。

半田付け状態の検査は、半田の外観を見て良否の判断を行う外観検査である。しかしながら、ヒートシンク２の裏面を直接観察することは困難である。また、図２４からも分かるように、実装基板３０によって遮られることにより、半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との間の半田付け（半田接続）の状態を横方向から直接観察することも難しい。このため、半田３５のリフロー工程後、ヒートシンク２とラジエータ３２との間の半田付け（半田接続）の状態を確認することは容易ではない。

しかしながら、本実施の形態では、上記のように、半導体装置１ｂのヒートシンク２をラジエータ３２に半田付け（半田３５を介して接続）すると、半導体装置１ｂのヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂに半田３５が吸い上がって半田フィレットが形成される。この半導体装置１ｂのヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂに形成される半田フィレットは、半導体装置１ｂのヒートシンク２の裏面とラジエータ３２の間の半田付け（半田接続）状態が良好な場合に生じ、ヒートシンク２の裏面とラジエータ３２の間の半田付け（半田接続）状態が不十分である場合は、ヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂを半田３５が吸い上がらず、半田フィレットが生じにくい。このため、半田３５のリフロー工程後、半導体装置１ｂを上方から観察し、半導体装置１ｂのヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂに半田３５が吸い上がっているか、半田フィレットの形状を観察し判別することで、半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との間の半田付け（半田接続）の状態（の良否）を推定し判別することができる。半導体装置１ｂのヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂに半田フィレットが生じていない場合は、例えば、半田接続不良として選別されて除去され、再度半田接続工程をやり直すことができる。

図２７は、比較例の半導体装置４１のヒートシンク４２をラジエータに半田３５で接続した状態を模式的に示す斜視図である。図２７は、図２５に対応する斜視図であり、図２５と同様に、半導体装置４１および半田３５以外の構成要素については図示を省略している。

比較例の半導体装置４１では、ヒートシンク４２（本実施の形態の半導体装置１ｂのヒートシンク２に対応）の切断面４２ａが、めっき層が形成されていない平坦な切断面（破断面）だけからなる。すなわち、本実施の形態とは異なり、比較例の半導体装置４１のヒートシンク４２の切断面４２ａには、めっき層が形成された凹部１６ｂが形成されていない。ヒートシンク４２の切断面４２ａにめっき層が形成された部分がなく、ヒートシンク４２を構成する半田濡れ性に劣る銅または銅合金が切断面４２ａの全面で露出しているので、半田３５は切断面４２ａを吸い上がりにくい。このため、半導体装置４１のヒートシンク４２をラジエータ３２に半田３５で接続した場合、図２７に示されるように、半田リフローで溶融した半田３５は切断面４２ａを吸い上がらず、半田リフロー後、切断面４２ａには半田フィレット（半田３５）が存在（付着）していない。このため、外観検査により、半導体装置４１のヒートシンク４２とラジエータ３２との間の半田付け（半田接続）の状態（良否）を判定することはできない。

本実施の形態では、半導体装置１ｂのヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂに、めっき層１８が形成されているので、ヒートシンク２の切断面１６の凹部１６ｂを半田３５が吸い上がり、外観検査により、半導体装置１ｂのヒートシンク２とラジエータ３２との間の半田付け（半田接続）の状態（の良否）を判定することができる。このため、半導体装置１ｂの半田実装の信頼性を向上することができる。従って、半導体装置の信頼性を向上することができる。

また、本実施の形態では、ネジ留め実装型の半導体装置１ａおよび半田実装型の半導体装置１ｂの２品種の半導体装置を製造する際に、双方に共用（共通）のステム２３（すなわち共用のリードフレーム２１および共用のヒートシンク２２）を用い、ヒートシンクの切断工程以外は同様の製造工程を行い、ヒートシンクの切断面の位置を変えることでネジ留め実装型の半導体装置１ａと半田実装型の半導体装置１ｂとを作り分けることができる。ステム、ヒートシンクまたはリードフレームは、数量が多い程効率的な生産ができるため、ネジ留め実装型の半導体装置１ａと半田実装型の半導体装置１ｂのステム、ヒートシンクまたはリードフレームを共用化することで、ネジ留め実装型と半田実装型とで別々にステム、ヒートシンクまたはリードフレームを準備する場合よりも、数量増大によるステム、ヒートシンクまたはリードフレームの製造コストの低減効果を得ることができる。このため、半導体装置１ａ，１ｂの製造コストを低減できる。また、本実施の形態では、ネジ留め実装型の半導体装置１ａおよび半田実装型の半導体装置１ｂの２品種の半導体装置の製造（組立）設備を共用化できるので、製造設備の費用を抑制または低減でき、半導体装置の製造に要する固定費を低減できる。このため、半導体装置１ａ，１ｂの製造コストを低減できる。また、仕様の異なるステムあるいはリードフレームを同じ製造設備（の製造ライン）で流そうとすると、切替え作業のコストが嵩むが、共用のステム２３を使用できる本実施の形態では、そのような問題を回避できる。従って、本実施の形態は、少量・多品種の半導体装置を製造する場合に特に製造コストの低減効果が大きい。

また、上記半導体装置１ａでは、ヒートシンク２にネジ留め用の開口部１２をＵ字形の溝（切り込み部）状に形成し、このネジ留め用の開口部１２に連続して開口部１３を切り欠き部（例えばＵ字形の切り込み部）として形成しているが、開口部１２および開口部１３の形状はこれに限定されるものではなく、種々変更可能である。図２８〜図３０は、他の実施の形態のネジ留め実装型の半導体装置１ｃ〜１ｅを示す平面図（上面図）である。

図２８に示されるネジ留め実装型の半導体装置１ｃでは、ヒートシンク２にネジ留め用の開口部１２ｃ（半導体装置１ａでは開口部１２に対応）を円形状の穴として形成し、開口部１３ｃ（半導体装置１ａでは開口部１３に対応）を、このネジ留め用の開口部１２ｃに連続して形成された切り欠き部（例えばＵ字形の切り込み部）として形成している。

また、図２９に示されるネジ留め実装型の半導体装置１ｄでは、ヒートシンク２にネジ留め用の開口部１２ｄ（半導体装置１ａでは開口部１２に対応）を円形状の穴として形成し、開口部１３ｄ（半導体装置１ａでは開口部１３に対応）を、このネジ留め用の開口部１２ｄとは独立に離間して形成された穴（例えば円、楕円または四角形などの穴）として形成している。半導体装置１ｃおよび半導体装置１ｄでは、ネジ留め用の開口部１２ｃ，１２ｄを円形状の穴として形成しているので、半導体装置１ｃ，１ｄをラジエータ３２にネジ留めする際に、ネジ留め用の開口部１２ｃ，１２ｄにネジを入れやすく、ネジがネジ留め用の開口部から逃げるのを防止することができる。

また、図３０に示されるネジ留め実装型の半導体装置１ｅでは、ヒートシンク２にネジ留め用の開口部１２ｅ（半導体装置１ａでは開口部１２に対応）をＵ字形の溝（切り込み部）状に形成し、開口部１３ｅ（半導体装置１ａでは開口部１３に対応）を、このネジ留め用の開口部１２ｅとは独立に（離間して）形成された穴（例えば円、楕円または四角形などの穴）として形成している。半導体装置１ａおよび半導体装置１ｅでは、ネジ留め用の開口部１２，１２ｅをＵ字形の溝状に形成しているので、半導体装置１ａ，１ｅをラジエータ３２にネジ留めする際に、位置決め性がよくネジ留めが容易である。

図２８〜図３０に示される半導体装置１ｃ〜１ｅは、ヒートシンク２に形成された開口部１２ｃ〜１２ｅ，１３ｃ〜１３ｅ以外については半導体装置１ａとほぼ同様の構成を有し、半導体装置１ａとほぼ同様にして製造されるので、ヒートシンク２の開口部１２，１３以外についてはここでは説明を省略する。

図２８〜図３０に示される半導体装置１ｃ〜１ｅにおいても、半田実装型の半導体装置（上記半導体装置１ｂに対応）を製造する場合には、半導体装置１ａのヒートシンク２を切断線１５で切断して半導体装置１ｂを製造したことと同様に、半導体装置１ｃ〜１ｅのヒートシンク２を切断線１５ｄ〜１５ｅで切断して封止樹脂６から突出するヒートシンク２の不要な部分を除去する。この半導体装置１ｃ〜１ｅのヒートシンク２の切断の際には、図２８〜図３０の点線で示される切断線１５ｄ〜１５ｅでヒートシンク２を切断するが、切断線１５ｄ〜１５ｅが開口部１３ｄ〜１３ｅを横切るようにヒートシンク２を切断する。ヒートシンク２の切断線１５ｄ〜１５ｅでの切断により、上記半導体装置１ｂとほぼ同様の構成を有する半田実装型の半導体装置を形成することができる。

（実施の形態２）
図３１は、本発明の他の実施の形態のネジ留め実装型の半導体装置５１ａの平面（上面）図、図３２は、このネジ留め実装型（ネジ留め型）の半導体装置５１ａの内部構造を示す平面透視図である。図３２は、封止樹脂５６を透視したときの平面（上面）図に対応する。図３３は、本発明の他の実施の形態の半田実装型（半田接続型）の半導体装置５１ｂの平面（上面）図である。

図３１および図３２に示されるネジ留め実装型の半導体装置５１ａは、放熱用のヒートシンク（導体部）５２と、ヒートシンク５２の上面に搭載された能動素子からなる半導体チップ５３と、半導体チップ３を封止する封止樹脂（モールド樹脂、封止樹脂部）５６と、この封止樹脂５６の外部に露出したリード７７ａ，５７ｂ，５７ｃとを備えた樹脂封止型パッケージ構造を有している。

半導体チップ５３は、上記半導体チップ３と同様の半導体チップであり、例えば電力増幅素子チップである。半導体チップ５３には、例えばＬＤＭＯＳＦＥＴのようなＭＩＳＦＥＴ、またはヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などの増幅用トランジスタまたは半導体増幅素子（半導体素子）が形成されている。

半導体チップ５３のヒートシンク５２に搭載した側とは逆側の主面には、入力用電極（入力用ボンディングパッド）５３ｂと、出力用電極（出力用ボンディングパッド）５３ｃが形成されている。入力用電極５３ｂおよび出力用電極５３ｃは、半導体チップ５３に形成された半導体増幅素子に電気的に接続されており、例えば、入力用電極５３ｂがゲート電極（ゲート電極用パッド）に対応し、出力用電極５３ｃがドレイン電極（ドレイン電極用パッド）に対応する。また、半導体チップ５３の裏面（ヒートシンク５２に搭載した側の主面）には、半導体チップ５３の半導体増幅素子に電気的に接続された裏面電極（例えばソース電極に対応、図示せず）が形成されている。半導体チップ５３は、導電性の接合材（図示せず）を介してヒートシンク５２の上面に接合されているので、半導体チップ５３の裏面電極はヒートシンク５２に電気的に接続される。ヒートシンク５３はリード５７ｃに接続しており、リード５７ｃは封止樹脂５６から外部に露出または突出している。

半導体チップ５３およびリード５７ａ，５７ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）などからなるワイヤ（ボンディングワイヤ）６０を介して互いに電気的に接続されている。ワイヤ６０は、半導体チップ５３とともに封止樹脂５６により封止されて保護される。リード５７ａは、ワイヤ１０を介して半導体チップ５３の入力用電極（ゲート電極）５３ｂと電気的に接続され、封止樹脂５６から外部に露出または突出してゲートリードとなる。リード５７ｂは、ワイヤ１０を介して半導体チップ５３の出力用電極（ドレイン電極）５３ｃと電気的に接続され、封止樹脂５６から外部に露出または突出してドレインリードとなる。また、リード５７ｃは封止樹脂５６内でヒートシンク５３に接続されており、ソースリードとなる。リード７ａ，７ｂ，７ｃは半導体装置１ａの外部端子として機能することができる。

ヒートシンク５２は、ヒートシンク２と同様の材料からなる。図示はしないけれども封止樹脂５６の裏面ではヒートシンク５２が露出している。また、ヒートシンク５２は、その一部が、封止樹脂５６の一側面から外方に突出し、そこにネジ留め用の開口部６２が設けられ、ネジ留め用の開口部６２と封止樹脂５６との間に開口部６３が設けられている。すなわち、ネジ留め用の開口部６２よりも封止樹脂５６側に開口部６３が設けられている。このネジ留め用の開口部６２は、上記実施の形態１のネジ留め用の開口部１２に対応するものであり、開口部６３は上記実施の形態１の開口部１３に対応するものである。ネジ留め用の開口部６２は、半導体装置５１ａを種々の電子装置の実装基板などにネジ留めするために用いられ、ネジ留め用の開口部６２を貫通するネジ（図示せず）により、半導体装置５１ａを電子装置の実装基板または導体部などにネジ留めして実装することができる。また、ヒートシンク５２のネジ留め用の開口部６２と開口部１３の側壁（内壁）上を含むヒートシンク５２およびリード５７ａ，５７ｂ，５７ｃの封止樹脂５６から露出する部分（露出面）上には、半田濡れ性の良いめっき層が形成されている。

このようなネジ留め実装型の半導体装置５１ａのヒートシンク５２を、図３１において点線で示される切断線６５で切断し、ヒートシンク５２の不要な部分を除去することにより、図３３に示される半田実装型の半導体装置５１ｂを形成することができる。本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様に、半導体装置５１ａのヒートシンク５２を切断する際には、切断線６５が開口部６３を横切るようにヒートシンク５２を切断する。半田実装型の半導体装置５１ｂの構造は、ヒートシンク５２以外については上記ネジ留め実装型の半導体装置５１ａの構造と同様である。半田実装型の半導体装置５１ｂは、半田を介して種々の電子装置の実装基板などに実装することができる。半導体装置５１ｂを実装する際には、封止樹脂５６の裏面から露出するヒートシンク５２の底面（図示せず）が実装基板または導体部に半田を介して接続され、固定される。

ネジ留め実装の半導体装置５１ａのヒートシンク２のうちネジ留めに必要な部分は、半田実装型の半導体装置５１ｂでは不要なので、このヒートシンク５２の切断工程でヒートシンク５２の不要な部分を除去することで、半田実装型の半導体装置５１ｂを小型化することができる。

ヒートシンク５２の切断により形成された半導体装置５１ｂのヒートシンク５２の切断面（側面）６６は、ヒートシンク５２の破断面に対応する平坦面６６ａと、開口部６３を横切るようにヒートシンク５２を切断したことにより生じた開口部６３の残存部分に対応する凹部６６ｂとからなる。この凹部６６ｂは上記実施の形態１の半導体装置１ｂの凹部１６ｂに対応するものである。平坦面６６ａは、ヒートシンク５２の切断により生じた（露出した）面なので、平坦面６６ａの表面にはめっき層は形成されておらず、ヒートシンク５２を構成する導体材料、例えば銅または銅合金が露出している。凹部６６ｂは、開口部６３の側壁の一部に対応しており、上記のように開口部６３の側壁上にはめっき層（金めっき層）が形成されていたので、凹部６６ｂには、めっき層（金めっき層）が形成されている。

本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様に、ヒートシンク５２の切断位置を変えることでネジ留め実装型の半導体装置５１ａおよび半田実装型の半導体装置５１ｂの２品種の半導体装置を作り分けることができる。このため、ネジ留め実装型の半導体装置５１ａおよび半田実装型の半導体装置５１ｂの製造に使用するステム（ヒートシンクおよびリードフレーム）を共用（共通）化して製造コストを低減できるので、半導体装置５１ａ，５１ｂの製造コストを低減できる。また、上記実施の形態１と同様に、半導体装置５１ｂのヒートシンク５２の切断面６６の凹部６６ｂに、めっき層が形成されているので、半導体装置５１ｂを実装基板などに半田で実装した際に、ヒートシンク５２の切断面６６の凹部６６ｂを半田が吸い上がり、外観検査により、半導体装置５１ｂのヒートシンク５２と実装基板との間の半田付け（半田接続）の状態（良否）を判定することができる。このため、半導体装置５１ｂの半田実装の信頼性を向上することができる。従って、半導体装置の信頼性を向上することができる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法は、例えば基地局用の電力増幅器およびその製造方法に適用できる。

本発明の一実施の形態であるネジ留め実装型の半導体装置の平面図である。 図１の半導体装置の平面透視図である。 図１の半導体装置の底面図である。 図１の半導体装置の断面図である。 図１の半導体装置の断面図である。 本発明の一実施の形態である半田実装型の半導体装置の平面図である。 図６の半導体装置の平面透視図である。 図６の半導体装置の底面図である。 図６の半導体装置の要部断面図である。 図６の半導体装置の要部断面図である。 図１または図６の半導体装置の等価回路である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程を示す平面図である。 図１２の工程における裏面図である。 図１２に続く半導体装置の製造工程中における平面図である。 図１４に続く半導体装置の製造工程中における平面図である。 図１５に続く半導体装置の製造工程中における平面図である。 図１６の工程における裏面図である。 図１６に続く半導体装置の製造工程中における平面図である。 図１８の工程における裏面図である。 図１８に続く半導体装置の製造工程中における平面図である。 多連構造のステムを示す平面図である。 ネジ留め実装型の半導体装置を実装基板に実装した状態を示す断面図である。 図２２の模式的な斜視図である。 半田実装型の半導体装置を実装基板に実装した状態を示す断面図である。 半導体装置のヒートシンクをラジエータに半田で接続した状態を模式的に示す斜視図である。 半導体装置のヒートシンクをラジエータに半田で接続した状態を模式的に示す要部断面図である。 比較例の半導体装置のヒートシンクをラジエータに半田で接続した状態を模式的に示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態のネジ留め実装型の半導体装置を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態のネジ留め実装型の半導体装置を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態のネジ留め実装型の半導体装置を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態のネジ留め実装型の半導体装置を示す平面図である。 図３１の半導体装置の平面透視図である。 本発明の他の実施の形態の半田実装型の半導体装置を示す平面図である。

符号の説明

１ａ 半導体装置
１ｂ 半導体装置
１ｃ 半導体装置
１ｄ 半導体装置
１ｅ 半導体装置
２ ヒートシンク
３ 半導体チップ
３ａ 上面
３ｂ 入力用電極
３ｃ 出力用電極
３ｄ 裏面電極
４ コンデンサ
５ 伝送線路基板
６ 封止樹脂
７ａ リード
７ｂ リード
１０ ワイヤ
１２ 開口部
１２ｃ 開口部
１２ｄ 開口部
１２ｅ 開口部
１３ 開口部
１３ｃ 開口部
１３ｄ 開口部
１３ｅ 開口部
１５ 切断線
１５ｃ 切断線
１５ｄ 切断線
１５ｅ 切断線
１６ 切断面
１６ａ 平坦面
１６ｂ 凹部
１８ めっき層
２１ リードフレーム
２１ａ リードフレーム
２１ｂ 単位リードフレーム領域
２２ ヒートシンク
２３ ステム
２３ａ ステム
２４ 枠部
２５ バリ
２５ａ バリ
２５ｂ バリ
２５ｃ バリ
２５ｄ バリ
２６ 切断線
３０ 実装基板
３０ａ 配線
３１ ネジ
３２ ラジエータ
３３ 半田
３５ 半田
３７ 側面
４１ 半導体装置
４２ ヒートシンク
４２ａ 切断面
５１ａ 半導体装置
５１ｂ 半導体装置
５２ ヒートシンク
５３ 半導体チップ
５３ｂ 入力用電極
５３ｃ 出力用電極
５６ 封止樹脂
５７ａ リード
５７ｂ リード
５７ｃ リード
６０ ワイヤ
６２ 開口部
６３ 開口部
６６ 切断面
６６ａ 平坦面
６６ｂ 凹部

Claims (20)

1. 能動素子からなり、第１主面に電極を有する半導体チップと、
   前記半導体チップの前記第１主面とは逆側の第２主面に接続された第１導体部と、
   前記半導体チップの前記第１主面の前記電極に電気的に接続された第２導体部と、
   前記半導体チップを覆う封止樹脂部と、
   前記第１導体部に形成されたネジ留め用の第１開口部と、
   前記第１開口部と前記封止樹脂部との間に形成された第２開口部と、
   を有することを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記第１導体部の前記半導体チップ搭載面とは逆側の面が前記封止樹脂部から露出していることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記第１導体部はヒートシンクであり、前記第２導体部はリード部であることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記第１導体部の熱伝導率は、前記第２導体部の熱伝導率よりも高いことを特徴とする半導体装置。
5. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記半導体チップは、前記第２主面に裏面電極を有し、前記裏面電極が前記第１導体部に電気的に接続していることを特徴とする半導体装置。
6. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記半導体装置は、放熱用導体部に前記ネジ留め用の第１開口部を介してネジ留めされることを特徴とする半導体装置。
7. 能動素子からなり、第１主面に電極を有する半導体チップと、
   前記半導体チップの前記第１主面とは逆側の第２主面に接続された第１導体部と、
   前記半導体チップの前記第１主面の前記電極に電気的に接続された第２導体部と、
   前記半導体チップを覆う封止樹脂部と、
   を有し、
   前記第１導体部の前記封止樹脂部から露出する側面は、めっき層が形成されていない平坦部とめっき層が形成された凹部とからなることを特徴とする半導体装置。
8. 請求項７記載の半導体装置において、
   前記第１導体部の前記半導体チップ搭載面とは逆側の面が前記封止樹脂部から露出していることを特徴とする半導体装置。
9. 請求項７記載の半導体装置において、
   前記第１導体部はヒートシンクであり、前記第２導体部はリード部であることを特徴とする半導体装置。
10. 請求項７記載の半導体装置において、
    前記第１導体部の熱伝導率は、前記第２導体部の熱伝導率よりも高いことを特徴とする半導体装置。
11. 請求項７記載の半導体装置において、
    前記半導体チップは、前記第２主面に裏面電極を有し、前記裏面電極が前記第１導体部に電気的に接続していることを特徴とする半導体装置。
12. 請求項７記載の半導体装置において、
    前記半導体装置の前記第１導体部が放熱用導体部に半田を介して接続されることを特徴とする半導体装置。
13. （ａ）第１および第２開口部を有する第１導体部に半導体チップを搭載する工程、
    （ｂ）前記半導体チップの前記第１導体部に搭載した側の主面とは逆側の主面に形成された電極に第２導体部を電気的に接続する工程、
    （ｃ）前記半導体チップを覆うように封止樹脂部を形成する工程、
    （ｄ）前記第１導体部の一部を切断する工程、
    を有し、
    前記第２開口部は前記第１開口部よりも前記封止樹脂部側にあり、
    前記（ｄ）工程では、前記第２開口部を残すように前記第１導体部の一部を切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 請求項１３記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１開口部は、放熱用導体部にネジ留めするためのネジ留め用開口部であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
15. （ａ）第１および第２開口部を有する第１導体部に半導体チップを搭載する工程、
    （ｂ）前記半導体チップの前記第１導体部に搭載した側の主面とは逆側の主面に形成された電極に第２導体部を電気的に接続する工程、
    （ｃ）前記半導体チップを覆うように封止樹脂部を形成する工程、
    （ｄ）前記第１導体部の一部を切断する工程、
    を有し、
    前記第２開口部は前記第１開口部よりも前記封止樹脂部側にあり、
    前記（ｄ）工程では、前記第２開口部を横切るように前記第１導体部の一部を切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
16. 請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｄ）工程後に、前記半導体装置の前記第１導体部を放熱用導体部に半田を介して接続する工程を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
17. 請求項１５記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｄ）工程前に、前記第２開口部の側壁を含む前記第１導体部の表面にめっき層を形成する工程を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
18. 放熱用の導体部にネジを介して接続するネジ留め型および放熱用の導体部に半田を介して接続する半田接続型の半導体装置の製造方法であって、
    （ａ）第１および第２開口部を有する第１導体部に半導体チップを搭載する工程、
    （ｂ）前記半導体チップの前記第１導体部に搭載した側の主面とは逆側の主面に形成された電極に第２導体部を電気的に接続する工程、
    （ｃ）前記半導体チップを覆うように封止樹脂部を形成する工程、
    を有し、
    前記第２開口部は前記第１開口部よりも前記封止樹脂部側にあり、
    前記ネジ留め型の半導体装置を製造する場合は、前記（ｃ）工程後に、
    （ｄ１）前記第２開口部を残すように前記第１導体部の一部を切断する工程、
    を更に有し、
    前記半田接続型の半導体装置を製造する場合は、前記（ｃ）工程後に、
    （ｄ２）前記第２開口部を横切るように前記第１導体部の一部を切断する工程、
    を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
19. 請求項１８記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１開口部は、前記ネジ留め型の半導体装置を前記放熱用導体部にネジ留するためのネジ留め用開口部であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
20. 請求項１８記載の半導体装置の製造方法において、
    前記半田接続型の半導体装置を製造する場合は、前記（ｄ２）工程前に、前記第２開口部の側壁を含む前記第１導体部の表面にめっき層を形成する工程を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
    
    

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