JP2023142184A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封止部材の剥離の伸展を抑制する。
【解決手段】配線板２６ｃのおもて面は他の領域よりも粗い圧痕領域２３ａ１を含み、封止体３０の配線板２６ｃのおもて面に対向する封止体３０のおもて面は圧痕領域２３ａ１に正対する窪部３０ｂを含む。これにより、封止体３０と配線板２６ｃの圧痕領域２３ａ１との密着性が向上する。さらに、圧痕領域２３ａ１上の封止体３０の厚さは窪部３０ｂが形成されているために、他の部分よりも薄くなる。したがって、封止体３０の圧痕領域２３ａ１での剥離が防止される。このため、剥離の伸展が圧痕領域２３ａ１を通過する場合、圧痕領域２３ａ１により剥離の伸展が抑制される。半導体チップ１０の周辺の封止体３０の剥離が抑制される。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置は、パワー半導体チップと当該パワー半導体チップが配置された絶縁回路基板とリードフレームとを含み、封止部材で封止されている。パワー半導体チップは、パワーデバイスのスイッチング素子が用いられる。スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００５－１２３４９５号公報

しかし、上記の半導体装置では、封止部材と、封止部材で封止される半導体装置の構成部品（パワー半導体チップ、絶縁回路基板、リードフレーム）との密着力は高くない。このため、構成部品に対する封止部材の剥離が発生しやすい。剥離が発生し、伸展すると、半導体装置の絶縁性が低下し、また、剥離箇所から水分が浸入してしまうおそれがある。このように半導体装置の信頼性が低下してしまう。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、封止部材の剥離の伸展が抑制された半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、半導体チップと、前記半導体チップがおもて面に接合された導電板と、前記半導体チップと前記導電板とを封止する封止部材と、を含み、前記導電板の前記おもて面は他の領域よりも粗い圧痕領域を含み、前記封止部材の前記導電板の前記おもて面に対向する封止おもて面は前記圧痕領域に正対する窪部を含む、半導体装置が提供される。

また、本発明の一観点によれば、半導体チップと導電板と先端の押圧面が粗面化された押圧ピンと封止部材とキャビティを内部に含む金型とを用意する用意工程と、前記半導体チップが配置された前記導電板を前記金型の前記キャビティにセットする金型セット工程と、前記キャビティ内で前記押圧ピンの前記押圧面で前記導電板のおもて面を押圧して、前記導電板の前記おもて面に他の領域よりも粗い圧痕領域を形成する圧痕形成工程と、前記押圧面で前記導電板を押圧しながら、前記キャビティ内に前記封止部材を充填し、前記キャビティ内が前記封止部材で封止されると前記押圧ピンを前記導電板の前記おもて面に対して略鉛直に離れる方向に抜き去る封止工程と、を含む半導体装置の製造方法が提供される。

開示の技術によれば、封止部材の剥離の伸展を抑制して、半導体装置の信頼性の低下を防止する。

第１の実施の形態の半導体装置の外観図である。 第１の実施の形態の半導体装置の横断面図である。 第１の実施の形態の半導体装置の縦断面図である。 第１の実施の形態の半導体装置の要部縦断面図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる組み立て工程を示す図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる金型セット工程（セット直後）を示す図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる金型セット工程（加熱）を示す図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる圧痕形成工程を示す図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる圧痕形成工程で用いられる押圧ピンを示す図（その１）である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる圧痕形成工程で用いられる押圧ピンを示す図（その２）である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる圧痕形成工程後の要部縦断面図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる封止工程を示す図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる封止工程（押圧ピンの抜き去り中）を示す図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる封止工程（押圧ピンの抜き去り後）を示す図である。 第１の実施の形態の半導体装置に対する圧痕領域の形成位置を説明するための図である。 第１の実施の形態（変形例１－１）の半導体装置の横断面図である。 第１の実施の形態（変形例１－１）の半導体装置の要部縦断面図である。 第２の実施の形態の半導体装置の横断面図である。 第２の実施の形態の半導体装置の縦断面図である。 第２の実施の形態（変形例２－１）の半導体装置の縦断面図である。

以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、「おもて面」及び「上面」とは、図の半導体装置において、上側（＋Ｚ方向側）を向いた面を表す。同様に、「上」とは、図の半導体装置において、上側（＋Ｚ方向側）の方向を表す。「裏面」及び「下面」とは、図の半導体装置１において、下側（－Ｚ方向側）を向いた面を表す。同様に、「下」とは、図の半導体装置１において、下側（－Ｚ方向側）の方向を表す。必要に応じて他の図面でも同様の方向性を意味する。「おもて面」、「上面」、「上」、「裏面」、「下面」、「下」、「側面」は、相対的な位置関係を特定する便宜的な表現に過ぎず、本発明の技術的思想を限定するものではない。例えば、「上」及び「下」は、必ずしも地面に対する鉛直方向を意味しない。つまり、「上」及び「下」の方向は、重力方向に限定されない。また、以下の説明において「主成分」とは、８０ｖｏｌ％以上含む場合を表す。

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態における半導体装置１について、図１～図４を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態の半導体装置の外観図である。なお、図１（Ａ）は、図１（Ｂ）の半導体装置１を＋Ｙ方向に視た側面図である。図１（Ｂ）は、半導体装置１の平面図である。図２は、第１の実施の形態の半導体装置の横断面図であり、図３は、第１の実施の形態の半導体装置の縦断面図である。なお、図２は、図１（Ａ）の一点鎖線Ｚ－Ｚにおける断面図である。図３は、図２の一点鎖線Ｙ１－Ｙ１における断面図である。また、図２では、酸化膜の図示を省略している。図４は、第１の実施の形態の半導体装置の要部縦断面図である。さらに、図４は、図３の圧痕領域２３ａ１を含む周辺を拡大して示している。

まず、半導体装置１は、図１に示されるように、封止体３０により部品全体が封止されて立体形状を成している。封止体３０は、上面３１と上面３１の反対側の下面３２と長側面３３，３５と短側面３４，３６とでおもて面側、裏側、四方がそれぞれ囲まれている。また、封止体３０は、２つの締結孔３０ａがそれぞれ形成されている。

上面３１及び下面３２は平面視で矩形状（長方形状）を成している。上面３１及び下面３２はＸ－Ｙ面に平行であって、同一の形状を成している。なお、上面３１の±Ｘ方向の両端は、－Ｚ方向に折れ曲がっている。下面３２の±Ｘ方向の両端は、＋Ｚ方向に折れ曲がっている。

短側面３４，３６は、上面３１及び下面３２に対して略直角（Ｘ－Ｚ面に平行）に、上面３１及び下面３２の（それぞれ＋Ｙ方向側及び－Ｙ方向側の）短辺側を接続している。短側面３４，３６は同一の形状を成しており、側面視で、六角形（図１（Ａ）を参照）を成している。長側面３３，３５は、上面３１及び下面３２に対して略直角（Ｙ－Ｚ面に平行）に、上面３１及び下面３２の長辺側を接続している。長側面３３，３５は同一の形状を成しており、側面視で、矩形状を成している。

２つの締結孔３０ａは、短側面３４，３６側であって、長側面３３，３５に平行な中心線Ｃに沿って形成された封止体３０を貫通する孔であってよい。半導体装置１を所定箇所にボルトで締結する際に、この締結孔３０ａが用いられる。なお、締結孔３０ａの径はボルトが挿通できればよい。また、締結孔３０ａの形成箇所は一例である。半導体装置１が、例えば、冷却ユニットに配置されて、締結孔３０ａにボルトが挿通されて、挿通されたボルトにより冷却ユニットに締結される。なお、冷却ユニットは、接触された半導体装置１の裏面を冷却するものである。冷却ユニットは、例えば、放熱ベース基板、ヒートシンク、水冷による冷却装置が挙げられる。

また、封止体３０の上面３１には複数の窪部３０ｂが形成されている。窪部３０ｂは、封止体３０の上面３１の長側面３３，３５に平行な中心線に沿って、当該中心線から長側面３３側に寄って一列に並んで形成されている。窪部３０ｂは、封止体３０を貫通しておらず、封止体３０の上面３１から封止体３０の厚さの５％以上、８０％以下、入り込んでいる凹部である。窪部３０ｂの詳細については後述する。

このような封止体３０の上面３１及び下面３２と短側面３４，３６と長側面３３，３５の接続箇所はＲ面取り、Ｃ面取りされていてもよい。なお、封止体３０の上面３１及び下面３２の±Ｘ方向の両端は折れ曲がっている場合を示している。上面３１及び下面３２の±Ｘ方向の両端は必ずしも折れ曲がらずに、全面が同一平面の平板状を成してもよい。この場合、短側面３４，３６は側面視で矩形状を成す。したがって、封止体３０は直方体状を成してもよい。

なお、封止体３０は、例えば、熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂に含有される充填剤とを含んでいる。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂またはマレイミド樹脂である。このような封止部材の一例として、充填剤が含有されたエポキシ樹脂がある。充填剤は、無機物が用いられる。無機物の例として、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化ホウ素または窒化アルミニウムがある。

半導体装置１は、封止体３０の長側面３３，３５から複数の主電流リードフレーム２１及び複数の制御リードフレーム２２がそれぞれ延伸している。複数の主電流リードフレーム２１及び複数の制御リードフレーム２２の途中は折れ曲がってもよい。折れ曲がった複数の主電流リードフレーム２１及び折れ曲がった複数の制御リードフレーム２２のそれぞれの端部は、＋Ｚ方向に延伸してもよい。なお、本実施の形態において、主電流リードフレーム及び制御リードフレームを特に区別しない場合には、主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２として説明する。

なお、半導体装置１は、封止体３０の含まれる後述する金属ベース基板２５を備えている。金属ベース基板２５の裏面は封止体３０の下面３２と同一平面を成し、下面３２から表出されている（例えば、図３を参照）。なお、金属ベース基板２５の裏面は、封止体３０の下面３２から外側（－Ｚ方向）に突出していてもよい。

このような半導体装置１は、図２及び図３に示されるような部品が封止体３０により封止されている。すなわち、半導体装置１は、６つの半導体チップ１０と制御ＩＣ（Integrated Circuit）１１と主電流リードフレーム２１（主電流リードフレーム２１ａ～２１ｇを含む）と制御リードフレーム２２（制御リードフレーム２２ａ～２２ｃを含む）と金属ベース基板２５とを含む。

また、半導体装置１では、制御リードフレーム２２、制御ＩＣ１１、半導体チップ１０、主電流リードフレーム２１との間が適宜、ワイヤにより電気的に接続されている。なお、図２では、半導体チップ１０と主電流リードフレーム２１とを直接接続するワイヤ２４ａを図示している。

半導体チップ１０は、炭化シリコンを主成分として構成されたパワーＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子を含んでいてよい。このような半導体チップ１０は、おもて面に、制御電極１０ａとしてゲート電極、及び、主電極である出力電極１０ｂとしてソース電極をそれぞれ備えている。制御電極１０ａはおもて面の側部の中央に、出力電極１０ｂはおもて面の中央部にそれぞれ設けられている。また、半導体チップ１０は、裏面に主電極である入力電極としてドレイン電極を備えている。

または、半導体チップ１０は、シリコンを主成分として構成されたＲＣ（Reverse Conducting）－ＩＧＢＴのスイッチング素子を含んでよい。ＲＣ－ＩＧＢＴは、ＩＧＢＴ及びＦＷＤ（Free Wheeling Diode）を１チップ内に構成しているものである。半導体チップ１０もまたおもて面に、制御電極１０ａとしてゲート電極、及び、主電極である出力電極１０ｂとしてエミッタ電極を、裏面に主電極の入力電極としてコレクタ電極をそれぞれ備えている。

半導体チップ１０の厚さは、例えば、１８０μｍ以上、２２０μｍ以下であって、平均は、２００μｍ程度である。また、図２では、６つの半導体チップ１０が設けられている場合を示しているに過ぎない。６つに限らず、半導体装置１の仕様等に応じた個数を設けることができる。

または、６つの半導体チップ１０に代わり、６組のスイッチング素子を含む半導体チップ及びダイオード素子を含む半導体チップを用いてもよい。スイッチング素子を含む半導体チップは、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴである。このような半導体チップは、例えば、裏面に入力電極としてドレイン電極（ＩＧＢＴではコレクタ電極）を、おもて面に、制御電極としてゲート電極及び出力電極としてソース電極（ＩＧＢＴではエミッタ電極）をそれぞれ備えている。また、ダイオード素子を含む半導体チップは、ＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）、ＰｉＮ（Ｐ-intrinsic-Ｎ）ダイオード等のＦＷＤである。このような半導体チップは、裏面に入力電極としてカソード電極を、おもて面に出力電極としてアノード電極をそれぞれ備えている。

複数の制御ＩＣ１１は、制御リードフレーム２２に接合部材を介して配置されている。また、制御ＩＣ１１は、半導体チップ１０の制御電極１０ａにワイヤ（図３のワイヤ２４ｂを参照）に直接接続されている。制御ＩＣ１１は、制御リードフレーム２２から入力された制御信号に応じて、半導体チップ１０の制御電極１０ａに制御信号を入力する。

主電流リードフレーム２１は、表面に酸化膜２３ａが形成されている。このような主電流リードフレーム２１は、主電流リードフレーム２１ａ～２１ｇを含んでいる。主電流リードフレーム２１ａ～２１ｄは、接合部２１ａ１～２１ｄ１と連係部２１ａ２～２１ｄ２と端子部２１ａ３～２１ｄ３とを一体的に含んでいる。接合部２１ａ１～２１ｄ１は、配線板２６ａ～２６ｄに接合されている。この接合は、例えば、はんだ接合、超音波接合であってよい。接合部２１ａ１～２１ｄ１は、平板状を成し、配線板２６ａ～２６ｄに平行を成している。連係部２１ａ２～２１ｄ２は、配線板２６ａ～２６ｄに対して傾斜しており、接合部２１ａ１～２１ｄ１と端子部２１ａ３～２１ｄ３とを連係する。端子部２１ａ３～２１ｄ３は、配線板２６ａ～２６ｄ（封止体３０の下面３２）に対して＋Ｚ方向に位置している。端子部２１ａ３～２１ｄ３は、封止体３０の長側面３３から外側（－Ｘ方向）に延伸している。また、主電流リードフレーム２１ｅ～２１ｇは、側面視で、端子部２１ａ３～２１ｄ３と同じ高さに位置する。主電流リードフレーム２１ｅ～２１ｇは、封止体３０の長側面３３から外側（－Ｘ方向）に延伸している。

制御リードフレーム２２は、表面に酸化膜２３ｂが形成されている。制御リードフレーム２２は平面視で、金属ベース基板２５の長側面３５側に配置されている。制御リードフレーム２２は、端子部２１ａ３～２１ｄ３及び主電流リードフレーム２１ｅ～２１ｇと同じ高さに位置する。このような制御リードフレーム２２は、制御リードフレーム２２ａ～２２ｃを含んでいる。なお、図２に示す制御リードフレーム２２は、制御リードフレーム２２ｂ，２２ｃ以外は制御リードフレーム２２ａとする。

制御リードフレーム２２ｂ，２２ｃは、制御ダイパッド部２２ｂ１，２２ｃ１と連係部２２ｂ２，２２ｃ２と端子部２２ｂ３，２２ｃ３，２２ｃ４とを含んでいる。複数の制御ダイパッド部２２ｂ１，２２ｃ１は、制御リードフレーム２２ｂ，２２ｃにそれぞれ含まれている。制御ダイパッド部２２ｂ１，２２ｃ１には制御ＩＣ１１がそれぞれ設けられている。連係部２２ｂ２，２２ｃ２は、制御ダイパッド部２２ｂ１，２２ｃ１と端子部２２ｂ３，２２ｃ３，２２ｃ４とを連係している。連係部２２ｂ２，２２ｃ２は、長側面３５に対して平行を成し、制御ダイパッド部２２ｂ１，２２ｃ１が接続される部分を含む。端子部２２ｂ３の一端部は連係部２２ｂ２に接続され、端子部２２ｂ３の他端部は、封止体３０の長側面３５から外側（＋Ｘ方向）に延伸している。端子部２２ｃ３，２２ｃ４の一端部は連係部２２ｃ２に接続され、端子部２２ｃ３，２２ｃ４の他端部は、封止体３０の長側面３５から外側（＋Ｘ方向）に延伸している。

このような主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２は、導電性に優れた金属を主成分として構成されている。このような金属は、銅あるいは銅合金である。主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２に対して、耐食性を向上させるために、めっき処理が施されてもよい。この際のめっき材は、例えば、ニッケル、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金が挙げられる。

金属ベース基板２５は、平面視で矩形状を成し、半導体チップ１０及び裏面を除く表面に酸化膜２３ａが形成されている。金属ベース基板２５は、導電板の具体例である配線板２６ａ～２６ｄと絶縁層２７と放熱板２８とを有している。配線板２６ａ～２６ｄは、導電性に優れた金属を主成分として構成されている。このような金属は、銅あるいは銅合金である。配線板２６ａ～２６ｄに対して、耐食性を向上させるために、めっき処理が施されてもよい。この際のめっき材は、例えば、ニッケル、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金が挙げられる。配線板２６ａ～２６ｄは、絶縁層２７のおもて面に±Ｙ方向に沿って一列に形成されている。なお、配線板２６ａ～２６ｄには、主電流リードフレーム２１が接合されている。

配線板２６ａは、平面視で略矩形状を成している。配線板２６ａは、絶縁層２７の＋Ｘ方向側の長辺及び絶縁層２７の＋Ｙ方向側の短辺に及んでいる。配線板２６ａの－Ｘ方向側及び－Ｙ方向側の角部には切り欠き領域が形成されている。配線板２６ａのおもて面に３つの半導体チップ１０が接合部材（図示を省略）を介して一列に配置されている。配線板２６ｂ～２６ｄは、平面視で略Ｌ字型を成している。配線板２６ｂ～２６ｄは、絶縁層２７の＋Ｘ方向側の長辺まで及んでいる。配線板２６ｂ～２６ｄのおもて面に半導体チップ１０が接合部材（図示を省略）を介して一列にそれぞれ配置されている。なお、６つの半導体チップ１０は、制御電極１０ａが＋Ｘ方向（長側面３５）を向いて配置されている。

なお、半導体チップ１０を配線板２６ａ～２６ｄに接合する接合部材は、はんだまたは焼結金属であってよい。はんだは、所定の合金を主成分とする鉛フリーはんだにより構成される。所定の合金とは、例えば、錫－銀からなる合金、錫－亜鉛からなる合金、錫－アンチモンからなる合金のうち少なくともいずれかの合金である。はんだには、例えば、銅、ビスマス、インジウム、ニッケル、ゲルマニウム、コバルトまたはシリコンの添加物が含まれてもよい。焼結金属は、銀を主成分とする金属により構成される。また、制御ＩＣ１１もまた同様に制御リードフレーム２２ｂ，２２ｃの制御ダイパッド部２２ｂ１，２２ｃ１に接合部材により接合されてよい。

このような配線板２６ａ～２６ｄは、絶縁層２７の一方の面に形成された導電性の板または箔をエッチングして生成され、または、導電性の板を絶縁層２７の一方の面に貼り合わせて生成される。なお、配線板２６ａ～２６ｄの厚さは、好ましくは、０．１０ｍｍ以上、１．００ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．２０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下である。なお、配線板２６ａ～２６ｄは一例である。必要に応じて、配線板の個数、形状、大きさ等を適宜選択してもよい。

絶縁層２７は、エポキシ樹脂、無機物フィラーを混合したエポキシ樹脂、ポリイミド、または、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかにより構成されている。なお、絶縁層２７の厚さは、好ましくは、０．０９ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。

放熱板２８は、熱伝導性に優れた、例えば、アルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金により構成されている。また、耐食性を向上させるために、めっき材を放熱板２８の表面に形成することができる。めっき材は、例えば、ニッケル、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金が挙げられる。放熱板２８の裏面は、既述の通り、封止体３０の下面３２に同一平面を成して表出されている。この放熱板２８の裏面（封止体３０の下面３２）に冷却器（図示を省略）をはんだまたは銀ろう等を介して取り付けて放熱性を向上させることができる。この場合の冷却器は、例えば、熱伝導性に優れたアルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金により構成されている。冷却器は、例えば、複数のフィンを備えるヒートシンク並びに水冷による冷却装置が挙げられる。また、放熱板２８は、このような冷却器と一体化されてもよい。その場合は、熱伝導性に優れた金属により構成されてよい。このような金属は、アルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金が挙げられる。そして、耐食性を向上させるために、めっき材をめっき処理により表面に形成してもよい。めっき材は、例えば、ニッケル、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金が挙げられる。なお、放熱板２８の厚さは、好ましくは、０．１ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である。

このような金属ベース基板２５に含まれる配線板２６ａ～２６ｄの表面（半導体チップ１０を除く）には、既述の通り、酸化膜２３ａが形成されている。同様に、配線板２６ａ～２６ｄに接合されている主電流リードフレーム２１ａ～２１ｇの表面にも酸化膜２３ａが形成されている。また、制御リードフレーム２２の表面（制御ＩＣ１１を除く）にも酸化膜２３ｂが形成されている。なお、酸化膜２３ａ，２３ｂは、例えば、銅を含む酸化物により構成されている。酸化膜２３ａ，２３ｂの厚さの平均は、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下であって、平均２５ｎｍ程度である。また、酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１では酸化膜２３ａに圧痕が形成されている。さらに、封止体３０の圧痕領域２３ａ１に正対して、上面３１に窪部３０ｂが形成されている。窪部３０ｂは封止体３０の上面３１から下面３２へ向かう方向（－Ｚ方向）に窪んだ凹状を成している。なお、窪部３０ｂの内壁は必ずしも窪部３０ｂの底面に対して垂直でなくてもよい。窪部３０ｂの内壁は窪部３０ｂの底面に対して±１５°程度、傾斜していてもよい。

以下、酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１及び封止体３０の圧痕領域２３ａ１に正対する窪部３０ｂについて図４を例示して説明する。金属ベース基板２５において、特に、配線板２６ａ～２６ｄの表面（おもて面及び側面）に酸化膜２３ａが形成されている。例えば、図４に示されるように、配線板２６ｃは半導体チップ１０の配置領域を除いて酸化膜２３ａが形成されている。

配線板２６ｃの圧痕領域２３ａ１の酸化膜２３ａに圧痕が形成されている。すなわち、配線板２６ｃの圧痕領域２３ａ１は他の領域よりも粗面化されて粗く構成されている。酸化膜２３ａに対する圧痕は、後述するように酸化膜２３ａを圧壊することで形成される。圧痕領域２３ａ１において圧痕が形成された酸化膜２３ａの隙間から配線板２６ｃが露出している。封止体３０は、酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１のおもて面及び隙間を封止している。すなわち、圧痕領域２３ａ１において配線板２６ｃは当該隙間から封止体３０に密着している。封止体３０は、酸化膜２３ａに対して密着性は低いものの、配線板２６ｃに対しては密着性が高い。このため、封止体３０は、酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１から表出される配線板２６ｃに密着する。したがって、封止体３０は圧痕領域２３ａ１の配線板２６ｃに対して密着するため、圧痕領域２３ａ１において封止体３０の剥離の発生が防止され、また、封止体３０の剥離の伸展が防止される。

さらに、酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１は他の領域よりも粗く構成されている。このため、酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１は、封止体３０に対するアンカー効果を奏し封止体３０に対する密着力が向上する。さらに、封止体３０の圧痕領域２３ａ１に正対して窪部３０ｂが形成されている。このため、封止体３０は圧痕領域２３ａ１における厚さは他の部分よりも薄くなる。そのため、圧痕領域２３ａ１では、熱による封止体３０の熱膨張量が周囲の領域よりも小さくなる。この結果、圧痕領域２３ａ１における熱応力はその周辺よりも小さくなる。これからも、封止体３０の圧痕領域２３ａ１での剥離が防止される。封止体３０において剥離の伸展が圧痕領域２３ａ１を通過する場合、圧痕領域２３ａ１で剥離の伸展が抑制される。このため、半導体チップ１０の近傍に剥離の伸展が及ばず、半導体チップ１０の近傍の封止体３０の剥離が抑制される。

このような圧痕領域２３ａ１では、配線板２６ｃ上に酸化膜２３ａがある程度残存していてもよく、少なくとも、配線板２６ｃが露出して封止体３０に密着できることが好ましい。圧痕領域２３ａ１では、酸化膜２３ａが全て除去されることがより好ましい。

酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１の算術平均粗さは、酸化膜２３ａの厚さの半分程度である。また、酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１はそれ以外の領域よりも厚さが薄くてもよい。なお、ここでは、図４に示す配線板２６ｃの場合について説明した。配線板２６ｃに限らず、圧痕領域２３ａ１が形成された配線板は、図４と同様に圧痕領域２３ａ１と圧痕領域２３ａ１に対向する窪部３０ｂを含み、上記と同様に封止体３０の剥離の発生を抑制し、剥離の伸展を抑制する。

次いで、半導体装置１の製造方法について、図５を用いて説明する。図５は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。まず、半導体装置１の構成部品を用意する用意工程（図５のステップＳ１）を行う。半導体装置１の構成部品は、例えば、半導体チップ１０、制御ＩＣ１１、主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２がタイバーで一体的に連なったリードフレーム、金属ベース基板２５、封止体３０の原料である封止部材が用意される。また、構成部品の用意に加えて、半導体装置１を製造するために用いられる製造装置も用意される。製造装置は、例えば、封止するための封止金型３、押圧ピン４が挙げられる。

次いで、半導体組立体を組み立てる組み立て工程（図５のステップＳ２）を行う。ここで、組み立て工程について、図６を用いて説明する。図６は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる組み立て工程を示す図である。なお、図６は、図４に対応する箇所での断面図である。

金属ベース基板２５の配線板２６ａ～２６ｄにリードフレームに連なっている主電流リードフレーム２１ａ～２１ｄの接合部２１ａ１～２１ｄ１を接合する。配線板２６ａ～２６ｄに半導体チップ１０を接合部材により接合する。また、リードフレームに連なっている制御リードフレーム２２ｂ，２２ｃの制御ダイパッド部２２ｂ１，２２ｃ１に制御ＩＣ１１を接合する。半導体チップ１０の出力電極１０ｂとリードフレームに連なっている主電流リードフレーム２１ｂ～２１ｇとをワイヤで直接接続する。また、半導体チップ１０の制御電極１０ａ及び制御ＩＣ１１並びに制御ＩＣ１１及び制御リードフレーム２２をワイヤでそれぞれ直接接続する。このようにして、図６に示される半導体組立体２が組み立てられる。

次いで、封止金型に半導体組立体２をセットする金型セット工程（図５のステップＳ３）を行う。ここで、金型セット工程について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる金型セット工程（セット直後）を示す図であり、図８は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる金型セット工程（加熱）を示す図である。

金型セット工程で用いられる封止金型３は、下部金型３ａ及び上部金型３ｂを含んでいる。なお、上部金型３ｂは後述する押圧ピンが挿抜可能な開口孔（図示を省略）が形成されている。また、下部金型３ａ及び上部金型３ｂを重ね合わせると内部にキャビティ３ｃが構成される。下部金型３ａ及び上部金型３ｂを予め所定の温度に加熱しておく。

大気中下で、ステップＳ２で組み立てられた半導体組立体２を下部金型３ａ及び上部金型３ｂにより挟持する。これにより、図７に示されるように、半導体組立体２の主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２が下部金型３ａ及び上部金型３ｂにより挟持される。また、半導体組立体２の半導体チップ１０、制御ＩＣ１１、ワイヤ２４ａ，２４ｂ、金属ベース基板２５がキャビティ３ｃに収納される。

すると、封止金型３のキャビティ３ｃ内に収納された半導体組立体２の構成部品の表面に酸化膜２３ａ，２３ｂが形成されだす。十分に時間が経過すると、図８に示されるように、封止金型３のキャビティ３ｃ内に収納された半導体組立体２の構成部品の表面に酸化膜２３ａ，２３ｂが形成される。なお、半導体組立体２の封止金型３の外側でも熱伝導されて加熱された主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２の部分に酸化膜が形成されることがある。

次いで、押圧ピンで押圧して圧痕を形成し、また、押圧した押圧ピンの押圧を維持する圧痕形成工程（図５のステップＳ４）を行う。ここで、圧痕形成工程について、図９及び図１２を用いて説明し、押圧ピンについて図１０及び図１１を用いて説明する。図９は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる圧痕形成工程を示す図である。図１０及び図１１は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる圧痕形成工程で用いられる押圧ピンを示す図である。なお、図１０（Ａ），（Ｂ）は、押圧ピン４の下端部の押圧面４ａを示している。図１０（１）は、図１０（Ａ），（Ｂ）の押圧面４ａの平面図を示している。図１０（２）は、図１０（１）の一点鎖線Ｙ－Ｙにおける断面図を示している。また、図１１（Ａ）は、図１０とは異なる押圧面４ａの拡大断面図である。図１１（Ｂ）は、図１０とは異なる押圧面４ａの先端の拡大断面図である。図１２は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる圧痕形成工程後の要部縦断面図である。

ステップＳ３で酸化膜２３ａが形成された半導体組立体２に含まれる金属ベース基板２５のおもて面に対して、上部金型３ｂから押圧ピン４を垂直に挿入する。押圧ピン４は、柱状を成しており、下端部に押圧面４ａを含んでいる。押圧ピン４は柱状（棒状）であればよく、例えば、四角柱状、円柱状でもよい。また、押圧面４ａは押圧ピン４を金属ベース基板２５のおもて面に対して垂直に挿入されると、当該おもて面に対して略水平を成す。

このような押圧面４ａは、粗面化されて凹凸が形成されている。押圧面４ａは、例えば、図１０（Ａ）に示されるように、一方向に凹凸が形成されている。すなわち、その断面は、ギザギザ状（複数の逆Ｖ字状）を成している。押圧面４ａはこのような複数の逆Ｖ字状を含めばよく、一方向に限らず、ランダムの方向に複数形成されていてもよい。この場合は、鋭角な頂点が複数形成される。頂点を通る断面が逆Ｖ字状になる。また、押圧面４ａは、図１０（Ｂ）に示されるように、尖塔状の複数のスパイクが形成されていてもよい。また、図１０（２）の押圧面４ａの逆Ｖ字の頂点間のピッチは、例えば、５μｍ以上、５０μｍ以下である。また、押圧面４ａの凹凸の高さは、例えば、５μｍ以上、２０μｍ以下であって、平均１０μｍ程度である。また、押圧面４ａの径は、例えば、１．０ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であってよい。

挿入された押圧ピン４の押圧面４ａは、金属ベース基板２５の半導体チップ１０の長側面３３側の角部近傍に当接する。押圧面４ａの金属ベース基板２５に対する当接箇所は、図２に例示するように、配線板２６ａ～２６ｄ並びに絶縁層２７上の丸印に当接する。例えば、押圧ピン４の押圧面４ａは、金属ベース基板２５の配線板２６ｃの半導体チップ１０の角部近傍に当接する。さらに、押圧ピン４を下部金型３ａ側に押圧すると、図１２に示されるように、粗面化された押圧面４ａにより酸化膜２３ａが圧壊される。これにより、押圧面４ａが酸化膜２３ａを突き破って配線板２６ｃに突き刺さる。押圧面４ａの凹凸が酸化膜２３ａに転写される。そして、このようにして押圧された押圧ピン４の下部金型３ａ側に対する押圧を維持する。

また、図１０に示す逆Ｖ字状の押圧面４ａでこのような押圧を実現する他の例としては、図１１（Ａ）に示すように押圧面４ａの先端の曲率は一定が保たれてよい。このような押圧面４ａにより、金属ベース基板２５に対して点接触が実現される。このため、粗面化された押圧面４ａが酸化膜２３ａを突き破って配線板２６ｃに突き刺さる。

また、粗面化された押圧面４ａの先端が曲率を持たずに平坦であってもよい（図１１（Ｂ））。但し、このように突起の先端が平坦である押圧面４ａの突起間が狭すぎる場合には、押圧面４ａの全体を実質的に平坦面と見なすことができ、酸化膜２３ａを確実に突き破ることができない。押圧面４ａの先端が酸化膜２３ａを突き破るには、押圧面４ａの各突起の径（または幅）が十分小さいことを要する。これにより、押圧面４ａの突起ごとの圧力が向上する。また、押圧ピン４の限られた押圧面４ａの領域の範囲であれば、突起の径（または幅）を十分小さくするためには、突起間の間隔が広く構成される。すなわち、押圧面４ａにおける突起は疎の状態となる。このような押圧面４ａにより、金属ベース基板２５に対して点接触が実現される。このため、粗面化された押圧面４ａが酸化膜２３ａを突き破って配線板２６ｃに突き刺さる。

次いで、封止金型３のキャビティ３ｃ内に封止部材を充填して、キャビティ３ｃ内を封止する封止工程（図５のステップＳ５）を行う。ここで、封止工程について、図１３～図１５を用いて説明する。図１３は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる封止工程を示す図である。図１４は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる封止工程（押圧ピンの抜き去り中）を示す図であり、図１５は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる封止工程（押圧ピンの抜き去り後）を示す図である。

封止金型３のキャビティ３ｃ内に封止部材３０ｃを充填する。なお、封止部材３０ｃは、既述の封止体３０と同様の材質により構成されている。封止部材３０ｃは、例えば、主電流リードフレーム２１の間の封止金型３から制御リードフレーム２２側（＋Ｘ方向）に一斉に充填される。この際、封止金型３は加熱されて、一定の温度に維持されている。また、金属ベース基板２５は押圧ピン４により下部金型３ａ側に押圧されている。このため、封止部材３０ｃの流れによる金属ベース基板２５の位置ずれが防止される。このようにして、図１３に示されるように、キャビティ３ｃ内の全体が封止部材３０ｃで封止される。

封止部材３０ｃが完全に固化する前に、押圧ピン４を金属ベース基板２５に対して離れる方向（＋Ｚ方向）に抜き去る。例えば、図１４に示されるように、押圧ピン４の押圧面４ａが金属ベース基板２５の配線板２６ｃから鉛直上方に離れて、その位置で維持される間に、完全に固化されていない封止部材３０ｃが、押圧面４ａが抜き去られた後の圧痕領域２３ａ１に入り込む。押圧面４ａが抜き去られた後の圧痕領域２３ａ１には、酸化膜２３ａが圧壊されて、酸化膜２３ａの隙間から配線板２６ｃが露出している。圧痕領域２３ａ１に入り込む封止部材３０ｃはさらに酸化膜２３ａの隙間から配線板２６ｃに流れ込む。

金属ベース基板２５から離間させた位置で維持されている押圧ピン４を、封止部材３０ｃが殆ど固化した後に封止金型３から完全に抜き去る。すると、図１５に示されるように、封止部材３０ｃの圧痕領域２３ａ１に正対する上部に窪部３０ｂが形成される。この窪部３０ｂの底面には押圧ピン４の粗面化された押圧面４ａが転写される。窪部３０ｂの底面の算術平均粗さは、押圧ピン４の押圧面４ａの算術平均粗さと同じかまたは押圧面４ａの平均算術粗さよりも小さい。また、圧痕領域２３ａ１の酸化膜２３ａの算術平均粗さもまた、押圧ピン４の押圧面４ａの算術平均粗さと同じかまたは押圧面４ａの平均算術粗さよりも小さい。

次いで、封止部材３０ｃが完全に固化することで封止体３０となり、封止金型３を除去する金型除去工程（図５のステップＳ６）を行う。封止体３０が十分に冷却すると、封止金型３の下部金型３ａ及び上部金型３ｂを分離して除去する。これにより、封止体３０で封止された半導体組立体２が得られる。このような半導体組立体２から封止体３０のバリや、リードフレームのタイバー、主電流リードフレーム２１、制御リードフレーム２２の不要箇所を除去する。これにより、図１及び図２に示した半導体装置１が得られる。

次に、金属ベース基板２５に対する圧痕領域２３ａ１の形成位置について、図１６を用いて説明する。図１６は、第１の実施の形態の半導体装置に対する圧痕領域の形成位置を説明するための図である。なお、図１６では、圧痕領域２３ａ１の形成位置を説明するために金属ベース基板２５の例を示しているに過ぎない。封止体３０及び酸化膜２３ａの図示は省略している。金属ベース基板２５は、簡単のため、平面視で矩形状を成している。すなわち、絶縁層２７並びに絶縁層２７上に形成されている配線板２６ｅもそれぞれ平面視で矩形状を成している。配線板２６ｅは、辺２６ｅ１～２６ｅ４で周囲が囲まれている。また、角部２６ｅ５は、辺２６ｅ１，２６ｅ２により構成されている。角部２６ｅ６は、辺２６ｅ２，２６ｅ３により構成されている。角部２６ｅ７は、辺２６ｅ３，２６ｅ４により構成されている。角部２６ｅ８は、辺２６ｅ４，２６ｅ１により構成されている。また、配線板２６ｅのおもて面には、２つの半導体チップ１０が±Ｙ方向に沿ってそれぞれ配置されている。

このような金属ベース基板２５上を封止する封止体３０は、配線板２６ｅの角部２６ｅ５～２６ｅ８に剥離が生じる場合が多い。角部２６ｅ５～２６ｅ８に生じた剥離を起点にして、剥離が配線板２６ｅの内側に向かって伸展する（図１６の角部２６ｅ５～２６ｅ８を起点とする扇状の範囲に向かって伸展する）。剥離の伸展先に半導体チップ１０が存在すると、半導体チップ１０の周りの封止体３０の剥離が生じてしまい、半導体装置１の不良の原因となってしまうおそれがある。

そこで、圧痕領域２３ａ１は、半導体チップ１０に対して、配線板２６ｅの角部２６ｅ５～２６ｅ８に面する範囲に形成されることを要する。なお、圧痕領域２３ａ１は、このような半導体チップ１０の配線板２６ｅの角部２６ｅ５～２６ｅ８に面する範囲の少なくとも１つに形成されればよい。図１６では、配線板２６ｅの半導体チップ１０の角部２６ｅ５～２６ｅ８側の破線領域内に圧痕領域２３ａ１が形成されることを要する。これにより、配線板２６ｅの角部２６ｅ５～２６ｅ８で生じた剥離の伸展が半導体チップ１０に及んでしまうことを防止することができる。

また、封止体３０の角部２６ｅ５～２６ｅ８に発生した剥離は、配線板２６ｅの内側に向かうもの以外に、辺２６ｅ１～２６ｅ４の近傍を辺２６ｅ１～２６ｅ４に沿って伸展することがある（図１６の辺２６ｅ１～２６ｅ４を含む破線で囲まれた範囲である周縁部を伸展する）。なお、剥離の辺２６ｅ１～２６ｅ４の周縁部の伸展は、剥離が配線板２６ｅの内側に向かう伸展と共に、または、単独で生じる。このため、少なくとも１つの圧痕領域２３ａ１は、角部２６ｅ５～２６ｅ８に面する範囲、または、辺２６ｅ１～２６ｅ４の周縁部の少なくとも一方の範囲に形成されてよい。

なお、第１の実施の形態の半導体装置１では、圧痕領域２３ａ１が配線板２６ａ～２６ｄ上の半導体チップ１０に対して長側面３３側に形成されている。圧痕領域２３ａ１は、配線板２６ａ～２６ｄ上の半導体チップ１０に対して長側面３５側に形成してもよい。

上記半導体装置１は、半導体チップ１０と、半導体チップ１０がおもて面に接合された配線板２６ａ～２６ｄと、半導体チップ１０と配線板２６ａ～２６ｄとを封止する封止体３０とを含んでいる。配線板２６ａ～２６ｄのおもて面は他の領域よりも粗い圧痕領域２３ａ１を含み、封止体３０の配線板２６ａ～２６ｄのおもて面に対向する封止体３０の上面３１は圧痕領域２３ａ１に正対する窪部３０ｂを含む。これにより、封止体３０と配線板２６ａ～２６ｄの圧痕領域２３ａ１との密着性が向上する。さらに、圧痕領域２３ａ１上の封止体３０の厚さは窪部３０ｂが形成されているために、他の部分よりも薄くなる。したがって、封止体３０の圧痕領域２３ａ１での剥離が防止される。このため、剥離の伸展が圧痕領域２３ａ１を通過する場合、圧痕領域２３ａ１により剥離の伸展が抑制される。半導体チップ１０の周辺の封止体３０の剥離が抑制される。この結果、半導体装置１の信頼性の低下が抑制される。

（変形例１－１）
変形例１－１では、金属ベース基板２５の絶縁層２７に対して圧痕領域２３ａ１を形成する場合について、図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は、第１の実施の形態（変形例１－１）の半導体装置の横断面図である。図１８は、第１の実施の形態（変形例１－１）の半導体装置の要部縦断面図である。なお、図１７は、図２の一点鎖線Ｙ２－Ｙ２の断面図である。図１８は、図１７の圧痕領域２３ａ１を含む周辺を拡大して示している。

金属ベース基板２５の絶縁層２７に対して押圧ピン４を押圧してもよい。例えば、図１７及び図１８並びに図２では配線板２６ａの短側面３６側に圧痕領域２３ａ１が形成されている。この場合の圧痕領域２３ａ１は、第１の実施の形態と同様に形成される。

図１８に示されるように、絶縁層２７の圧痕領域２３ａ１の酸化膜２３ａに圧痕が形成されている。この場合も、圧痕領域２３ａ１において圧痕が形成された酸化膜２３ａの隙間から絶縁層２７が露出している。酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１が封止体３０に対してアンカー効果を奏し、圧痕領域２３ａ１に対する封止体３０の密着力が向上する。また、封止体３０は、酸化膜２３ａの圧痕領域２３ａ１の隙間を封止している。すなわち、圧痕領域２３ａ１において絶縁層２７は当該隙間から封止体３０に密着している。封止体３０は、絶縁層２７に対して同様に樹脂により構成されているため絶縁層２７に対して密着性が高い。このため、封止体３０は圧痕領域２３ａ１の絶縁層２７に対して密着するため、封止体３０の剥離の発生が防止され、また、封止体３０の剥離の伸展が防止される。

さらに、絶縁層２７の圧痕領域２３ａ１は他の領域よりも粗く構成されている。このため、絶縁層２７の圧痕領域２３ａ１は、封止体３０に対するアンカー効果を奏し封止体３０に対する密着力が向上する。さらに、封止体３０の圧痕領域２３ａ１に正対して窪部３０ｂが形成されている。このため、封止体３０は圧痕領域２３ａ１における厚さは他の部分よりも薄くなる。これからも、封止体３０の圧痕領域２３ａ１での剥離が防止される。封止体３０において剥離の伸展が圧痕領域２３ａ１を通過する場合、圧痕領域２３ａ１で剥離の伸展が抑制される。このため、半導体チップ１０の近傍に剥離の伸展が及ばず、半導体チップ１０の近傍の封止体３０の剥離が抑制される。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、金属ベース基板２５に変わって、ダイパッドが一体的に形成されたリードフレームを用いる場合について、図１９及び図２０を用いて説明する。図１９は、第２の実施の形態の半導体装置の横断面図であり、図２０は、第２の実施の形態の半導体装置の縦断面図である。以下では、第１の実施の形態と異なる構成部品を主に説明する。また、半導体装置１ａの外観の平面図は図１を参照することができる。

半導体装置１ａは、図１９及び図２０に示されるような部品が封止体３０により封止されている。すなわち、半導体装置１ａは、６つの半導体チップ１０と制御ＩＣ１１と主電流リードフレーム２１（主電流リードフレーム２１ａ～２１ｇを含む）と制御リードフレーム２２（制御リードフレーム２２ａ～２２ｃを含む）と絶縁シート２９を含む。

主電流リードフレーム２１は、主電流リードフレーム２１ａ～２１ｇを含んでいる。主電流リードフレーム２１ａ～２１ｄは、導電板の具体例であるダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４と連係部２１ａ２～２１ｄ２と端子部２１ａ３～２１ｄ３とを一体的に含んでいる。

ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４は、第１の実施の形態の配線板２６ａ～２６ｄに代わり設けられている。ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４は、絶縁シート２９のおもて面に±Ｙ方向に沿って一列に形成されている。ダイパッド部２１ａ４は、平面視で略矩形状を成している。ダイパッド部２１ａ４のおもて面に３つの半導体チップ１０が接合部材（図示を省略）を介して一列に配置されている。ダイパッド部２１ｂ４～２１ｄ４は、平面視で略Ｌ字型を成している。ダイパッド部２１ｂ４～２１ｄ４のおもて面に半導体チップ１０が接合部材（図示を省略）を介して一列にそれぞれ配置されている。なお、６つの半導体チップ１０は、制御電極１０ａが＋Ｘ方向（長側面３５）を向いて配置されている。

絶縁シート２９は、シート状を成している。絶縁シート２９もまた、熱硬化性樹脂と当該樹脂に含有されている無機物フィラーとを含んでいる。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂を含む群から選択される少なくとも１種を主成分とする。好ましくは、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を主成分とする。フィラーには、高絶縁で高熱伝導の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素を含む群から選択される少なくとも１種を主成分とする無機物が用いられる。また、絶縁シート２９は封止体３０と同じ熱硬化性樹脂を主成分とすることが好ましい。より好ましくは、絶縁シート２９の熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を主成分とすることがさらに好ましい。

ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４と共に絶縁シート２９は封止体３０に封止されている。絶縁シート２９の裏面は封止体３０の下面３２と同一平面を成し、下面３２から表出されている（例えば、図３を参照）。または、表出する絶縁シート２９の裏面（封止体３０の下面３２）は封止体３０の下面３２から－Ｚ方向に突出していてもよい。

また、半導体装置１ａでは、ダイパッド部２１ａ４に設けられた３つの半導体チップ１０のうち両端の半導体チップ１０の短側面３４，３６側であって長側面３３側の角部近傍に圧痕領域２３ａ１が形成されている。さらに、この場合でも、封止体３０の圧痕領域２３ａ１に正対する上面３１に窪部３０ｂが形成されている。

このような半導体装置１ａでも、第１の実施の形態と同様に、図５のフローチャートに沿って製造することができる。まず、半導体装置１ａの構成部品を用意する用意工程（図５のステップＳ１）を行う。半導体装置１ａの構成部品は、例えば、半導体チップ１０、制御ＩＣ１１、主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２がタイバーで一体的に連なったリードフレーム、絶縁シート２９、封止体３０の原料である封止部材が用意される。なお、リードフレームに含まれる主電流リードフレーム２１の連係部２１ａ２～２１ｄ２にダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４が一体的に接続されている。また、構成部品の用意に加えて、半導体装置１ａを製造するために用いられる製造装置も用意される。製造装置は、例えば、封止するための封止金型３、押圧ピン４が挙げられる。

次いで、半導体組立体を組み立てる組み立て工程（図５のステップＳ２）を行う。半導体組立体は、図６の半導体組立体２において、金属ベース基板２５に変わって、リードフレームに含まれる主電流リードフレーム２１のダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４の裏面に絶縁シート２９を配置する。また、ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４のおもて面に半導体チップ１０を接合部材により接合する。第１の実施の形態と同様に、リードフレームに含まれる主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２、半導体チップ１０、制御ＩＣ１１に対してワイヤの接続を行う。

以降、図５のステップＳ３～Ｓ６の工程を経て、図１９及び図２０の半導体装置１ａが得られる。このような半導体装置１ａでも、半導体装置１と同様に、封止体３０のダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４のおもて面に対向する封止体３０の上面３１は圧痕領域２３ａ１に正対する窪部３０ｂを含む。これにより、封止体３０とダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４の圧痕領域２３ａ１との密着性が向上する。さらに、圧痕領域２３ａ１上の封止体３０の厚さは窪部３０ｂが形成されているために、他の部分よりも薄くなる。したがって、封止体３０の圧痕領域２３ａ１での剥離が防止される。このため、剥離の伸展が圧痕領域２３ａ１を通過する場合、圧痕領域２３ａ１により剥離の伸展が抑制される。半導体チップ１０の周辺の封止体３０の剥離が抑制される。この結果、半導体装置１ａの信頼性の低下が抑制される。

なお、半導体装置１ａの場合でも、必要があれば、変形例１－１と同様に、絶縁シート２９に対して圧痕領域２３ａ１を形成してもよい。形成方法は、変形例１－１と同様に押圧ピン４を用いることができる。

（変形例２－１）
変形例２－１の半導体装置１ｂでは、半導体装置１ａにおいて主電流リードフレーム２１のおもて面が同一平面を成して構成されている場合について、図２１を用いて説明する。図２１は、第２の実施の形態（変形例２－１）の半導体装置の縦断面図である。以下では、第２の実施の形態と異なる構成部品を主に説明する。

半導体装置１ｂは、図２１に示されるような部品が封止体３０により封止されている。すなわち、半導体装置１ｂは、６つの半導体チップ１０と制御ＩＣ１１と主電流リードフレーム２１（主電流リードフレーム２１ａ～２１ｇを含む）と制御リードフレーム２２（制御リードフレーム２２ａ～２２ｃを含む）とを含む。

主電流リードフレーム２１は、主電流リードフレーム２１ａ～２１ｇを含んでいる。主電流リードフレーム２１ａ～２１ｄは、ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４と連係部２１ａ２～２１ｄ２と端子部２１ａ３～２１ｄ３とを一体的に含んでいる。ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４と連係部２１ａ２～２１ｄ２と端子部２１ａ３～２１ｄ３とのおもて面は同一平面を成している。このような主電流リードフレーム２１は、制御リードフレーム２２と同じ高さに位置する。

ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４は、平面視で、第２の形態と同様である。変形例２－１のダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４は、連係部２１ａ２～２１ｄ２と端子部２１ａ３～２１ｄ３との厚さよりも、－Ｚ方向に厚く構成されている。このようなダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４は、第２の実施の形態と同様に、半導体チップ１０が接合部材によりそれぞれ接合されている。したがって、半導体装置１ｂでは、主電流リードフレーム２１は、封止体３０の下面３２から＋Ｚ方向に離間して封止されている。

このような半導体装置１ｂでも、第２の実施の形態と同様に、図５のフローチャートに沿って製造することができる。まず、半導体装置１ｂの構成部品を用意する用意工程（図５のステップＳ１）を行う。半導体装置１ｂの構成部品は、例えば、半導体チップ１０、制御ＩＣ１１、主電流リードフレーム２１及び制御リードフレーム２２がタイバーで一体的に連なったリードフレーム、封止体３０の原料である封止部材が用意される。なお、リードフレームに含まれる主電流リードフレーム２１の連係部２１ａ２～２１ｄ２にダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４が一体的に接続されている。また、構成部品の用意に加えて、半導体装置１ｂを製造するために用いられる製造装置も用意される。製造装置は、例えば、封止するための封止金型３、押圧ピン４が挙げられる。

次いで、半導体組立体を組み立てる組み立て工程（図５のステップＳ２）を行う。半導体組立体は、図６の半導体組立体２において、金属ベース基板２５に変わって、リードフレームに含まれる主電流リードフレーム２１のダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４のおもて面に半導体チップ１０を接合部材により接合する。第１の実施の形態と同様に、制御ＩＣ１１及びワイヤの接続を行う。

次いで、封止金型に半導体組立体をセットする金型セット工程（図５のステップＳ３）を行う。第１の実施の形態と同様に、封止金型３は、下部金型３ａ及び上部金型３ｂを含んでいる。大気中下で、ステップＳ２で組み立てられた半導体組立体を下部金型３ａ及び上部金型３ｂにより挟持する。変形例２－１の場合、主電流リードフレーム２１はおもて面が同一平面を成しているため、下部金型３ａから＋Ｚ方向に離間している。封止金型３が加熱されると、封止金型３のキャビティ３ｃ内に収納された半導体組立体の構成部品の表面に酸化膜２３ａ，２３ｂが形成される。変形例２－１では、主電流リードフレーム２１のおもて面側、裏面側、及び側面側に酸化膜２３ａが形成される。

次いで、押圧ピンで押圧して圧痕を形成し、また、押圧した押圧ピンの押圧を維持する圧痕形成工程（図５のステップＳ４）を行う。変形例２－１では、封止金型３の下部金型３ａ及び上部金型３ｂのいずれにも押圧ピン４の挿通孔が形成されている。このような封止金型３を用いて、ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４のおもて面及び裏面の少なくとも一方に押圧ピン４を押圧する。なお、図２１では、ダイパッド部２１ｃ４のおもて面及び裏面の両方に押圧ピン４を押圧して、それぞれに、圧痕領域２３ａ１，２３ａ２を形成している場合を示している。

次いで、封止金型３のキャビティ３ｃ内に封止部材を充填して、キャビティ３ｃ内を封止する封止工程（図５のステップＳ５）を行う。封止金型３のキャビティ３ｃ内に封止部材３０ｃの充填後、封止部材３０ｃが完全に固化する前に、おもて面及び裏面の押圧ピン４をダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４に対して離れる方向（±Ｚ方向）に離間して、その位置で維持される。すると、完全に固化されていない封止部材３０ｃが、押圧面４ａが抜き去られた後の圧痕領域２３ａ１，２３ａ２に入り込む。押圧面４ａが抜き去られた後の圧痕領域２３ａ１，２３ａ２には、酸化膜２３ａが圧壊されて、酸化膜２３ａの隙間からダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４（図２１では、ダイパッド部２１ｃ４を示す）が露出している。圧痕領域２３ａ１，２３ａ２に入り込む封止部材３０ｃはさらに酸化膜２３ａの隙間からダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４（図２１では、ダイパッド部２１ｃ４を示す）に流れ込む。

ダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４（図２１では、ダイパッド部２１ｃ４を示す）から離間させた位置に維持されている押圧ピン４を、封止部材３０ｃが殆ど固化した後に封止金型３から完全に抜き去る。すると、封止部材３０ｃの圧痕領域２３ａ１，２３ａ２にそれぞれ正対する上部及び下部に窪部３０ｂが形成される。この場合も、窪部３０ｂの底面の算術平均粗さは、押圧ピン４の押圧面４ａの算術平均粗さと同じかまたは押圧面４ａの平均算術粗さよりも小さい。また、圧痕領域２３ａ１，２３ａ２の酸化膜２３ａの算術平均粗さもまた、押圧ピン４の押圧面４ａの算術平均粗さと同じかまたは押圧面４ａの平均算術粗さよりも小さい。

以降、図５のステップＳ６の工程を経て、図２１の半導体装置１ｂが得られる。このような半導体装置１ｂでも、半導体装置１と同様に、封止体３０のダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４のおもて面及び裏面に正対する封止体３０の上面３１及び下面３２は圧痕領域２３ａ１，２３ａ２に正対する窪部３０ｂを含む。これにより、封止体３０とダイパッド部２１ａ４～２１ｄ４の圧痕領域２３ａ１，２３ａ２との密着性が向上する。さらに、圧痕領域２３ａ１，２３ａ２上の封止体３０の厚さは窪部３０ｂが形成されているために、他の部分よりも薄くなる。したがって、封止体３０の圧痕領域２３ａ１，２３ａ２での剥離が防止される。このため、剥離の伸展が圧痕領域２３ａ１，２３ａ２を通過する場合、圧痕領域２３ａ１，２３ａ２により剥離の伸展が抑制される。半導体チップ１０の周辺の封止体３０の剥離が抑制される。この結果、半導体装置１ｂの信頼性の低下が抑制される。

１ 半導体装置
２ 半導体組立体
３ 封止金型
３ａ 下部金型
３ｂ 上部金型
３ｃ キャビティ
４ 押圧ピン
４ａ 押圧面
１０ 半導体チップ
１０ａ 制御電極
１０ｂ 出力電極
１１ 制御ＩＣ
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ 主電流リードフレーム
２１ａ１，２１ｂ１，２１ｃ１，２１ｄ１ 接合部
２１ａ２，２１ｂ２，２１ｃ２，２１ｄ２ 連係部
２１ａ３，２１ｂ３，２１ｃ３，２１ｄ３ 端子部
２１ａ４，２１ｂ４，２１ｃ４，２１ｄ４ ダイパッド部
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 制御リードフレーム
２２ｂ１，２２ｃ１ 制御ダイパッド部
２２ｂ２，２２ｃ２ 連係部
２２ｂ３，２２ｃ３，２２ｃ４ 端子部
２３ａ，２３ｂ 酸化膜
２３ａ１，２３ａ２ 圧痕領域
２４ａ，２４ｂ ワイヤ
２５ 金属ベース基板
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ 配線板
２６ｅ１，２６ｅ２，２６ｅ３，２６ｅ４ 辺
２６ｅ５，２６ｅ６，２６ｅ７，２６ｅ８ 角部
２７ 絶縁層
２８ 放熱板
３０ 封止体
３０ａ 締結孔
３０ｂ 窪部
３０ｃ 封止部材
３１ 上面
３２ 下面
３３，３５ 長側面
３４，３６ 短側面

Claims (17)

1. 半導体チップと、
   前記半導体チップがおもて面に接合された導電板と、
   前記半導体チップと前記導電板とを封止する封止部材と、
   を含み、
   前記導電板の前記おもて面は他の領域よりも粗い圧痕領域を含み、
   前記封止部材の前記導電板の前記おもて面に対向する封止おもて面は前記圧痕領域に正対する窪部を含む、
   半導体装置。
2. 前記導電板は、前記半導体チップを除く表面に酸化膜を含んでおり、前記導電板の前記圧痕領域は前記酸化膜から表出されている、
   請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記導電板は、前記導電板の角部に面する前記半導体チップの角部近傍に少なくとも１つの前記圧痕領域を含んでいる、
   請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記圧痕領域は、前記導電板の前記おもて面の周縁部に少なくとも１つ含まれている、
   請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記圧痕領域の算術平均粗さは、前記酸化膜の厚さの半分以上である、
   請求項２から４のいずれかに記載の半導体装置。
6. 前記導電板は、基板に含まれる配線板であって、
   前記配線板の前記おもて面は、前記半導体チップが接合されている、
   請求項２から５のいずれかに記載の半導体装置。
7. 前記配線板の前記おもて面は、前記圧痕領域を含んでおり、
   前記圧痕領域には、前記酸化膜が含まれている、
   請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記基板は、さらに、前記配線板が形成されている絶縁板を含む、
   請求項６または７に記載の半導体装置。
9. 前記絶縁板の前記おもて面は、前記圧痕領域を含んでおり、
   前記絶縁板の前記圧痕領域には前記酸化膜が含まれている、
   請求項８に記載の半導体装置。
10. 前記導電板は、リードフレームに含まれるダイパッド部であり、
    前記ダイパッド部のおもて面は、前記半導体チップが接合されている、
    請求項１から５のいずれかに記載の半導体装置。
11. 前記リードフレームのおもて面は同一平面を成し、前記封止部材の封止裏面から前記封止おもて面側に離間し、
    前記ダイパッド部のおもて面及び裏面の少なくとも一方は、前記圧痕領域を含み、
    前記ダイパッド部の前記裏面に前記圧痕領域が含まれる場合、前記封止部材の前記封止裏面に前記裏面の前記圧痕領域に正対する前記窪部を含む、
    請求項１０に記載の半導体装置。
12. 半導体チップと導電板と先端の押圧面が粗面化された押圧ピンと封止部材とキャビティを内部に含む金型とを用意する用意工程と、
    前記半導体チップが配置された前記導電板を前記金型の前記キャビティにセットする金型セット工程と、
    前記キャビティ内で前記押圧ピンの前記押圧面で前記導電板のおもて面を押圧して、前記導電板の前記おもて面に他の領域よりも粗い圧痕領域を形成する圧痕形成工程と、
    前記押圧面で前記導電板を押圧しながら、前記キャビティ内に前記封止部材を充填し、前記キャビティ内が前記封止部材で封止されると前記押圧ピンを前記導電板の前記おもて面に対して略鉛直に離れる方向に抜き去る封止工程と、
    を含む半導体装置の製造方法。
13. 前記圧痕形成工程で形成された前記圧痕領域の表面粗さは前記押圧ピンの前記押圧面の表面粗さよりも小さい、
    請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
14. 前記封止工程において、
    前記押圧ピンは、前記封止部材が完全に固化する前に、抜き去られる、
    請求項１２または１３に記載の半導体装置の製造方法。
15. 前記金型セット工程において、
    前記金型は予め加熱されており、
    前記金型にセットされた前記導電板が加熱されて、前記導電板の前記半導体チップを除く表面に酸化膜が形成される、
    請求項１２から１４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
16. 前記圧痕形成工程において、
    前記押圧ピンの前記押圧面により、前記導電板の前記酸化膜を圧壊して、前記導電板に前記圧痕領域が形成される、
    請求項１５に記載の半導体装置の製造方法。
17. 前記圧痕形成工程において、
    前記導電板は、前記導電板の角部に面する前記半導体チップの少なくとも１つの角部近傍に前記圧痕領域が形成される、
    請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。

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