JP5077076B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に放熱板を備えた面実装型の半導体装置及びその製造方法に関する。

放熱板（ヒートシンク）を有する面実装型の半導体装置が知られている。この種の半導体装置にはパワートランジスタ、制御用モノリシックＩＣ等の半導体チップが封止（モールド）され、半導体チップの動作により発生する熱は放熱板を通して外部に放熱される。

半導体装置は、放熱板と、その表面上にマウントされた半導体チップと、半導体チップの側面周囲に配設されたリードと、半導体チップの端子とリードとの間を電気的に接続するワイヤと、放熱板、半導体チップ及びリードの一部（インナーリード）をモールドする樹脂封止部とを備えている。放熱板の半導体チップがマウントされた領域を除く表面上及び放熱板の一部の領域を除く側面上は樹脂封止部によりモールドされる。放熱板の裏面は、半導体装置を実装基板に実装する際に半田を介して接合するために、樹脂を形成しないで露出されている。

半導体装置の製造過程において、放熱板は、切断領域を介在して枠体及びその他の複数の放熱板に連接された（一体に製造された）ロール材から切断され、個々に分割されたものである。分割前のロール材の表面には半田に対する濡れ性を持つメッキ膜が施されている。メッキ膜には例えばニッケル（Ｎｉ）膜が使用されている。

放熱板の切断領域の切断面は、樹脂封止部から露出させ、半導体装置を実装した際の半田接合の良否を判定する判定部として使用されている。すなわち、放熱板の裏面に形成した半田が半田リフローによって判定部（切断面）に染み出した場合には良好な半田接合であると判定され、染み出していない場合には半田接合が不良であると判定される。この判定は、いわゆる外観検査であり、目視により人為的に行われ、又はカメラやコンピュータを利用して自動的に行われる。

なお、この種の半導体装置に関しては、例えば下記特許文献１に記載されている。
特開平１０−２２９１５８号公報

しかしながら、前述の半導体装置においては、以下の点について配慮がなされていなかった。半導体装置の製造過程において、レジンモールド法を利用して樹脂封止部を成型した後、判定部にも樹脂封止部の樹脂が付着するので、この樹脂残りを取り除く工程が組み込まれている。この樹脂残りはパンチング加工により取り除かれる。ところが、この判定部の樹脂残りを確実に取り除くことが困難であった。特に、放熱板の切断領域の裏面から放熱板の板厚方向の一部の領域、つまり外観検査において半田の染み出しを確認する領域の樹脂残りを取り除くことができない。このため、外観検査において、判定部の半田の染み出しを確認することが難しいので、半田接合の良否を正確に行うことが困難であった。

本発明者は、判定部の樹脂残りの原因を以下の通り解析した。半導体装置の製造過程において、リードが連接されたリードフレームと放熱板が連接されたロール材とをかしめにより接合した後にロール材の切断領域が切断され、ロール材（枠体）から放熱板が分離される。この放熱板を枠体から分離するための切断には、ロール材を台座上に取り付け、切断領域において放熱板を枠体からパンチにより切り落とす打抜き加工が使用される。この切断面を観察すると、打抜き加工が開始されてから暫くの間は判定部の切断面は表面側から裏面側に向かって板厚方向に細かな筋が入る剪断面であるが、打抜き加工の終了間近に判定部の切断面はザラザラと荒れた破断面に変化していた。すなわち、この破断面と樹脂とが強固に接着され、破断面において樹脂残りが発生する。

本発明は上記課題を解決するためになされたものである。従って、本発明は、判定部の樹脂残りを軽減し、判定部への半田の染み出しを確実に実行することができる半導体装置を提供することである。

更に、本発明は、判定部の樹脂残りを軽減し、判定部への半田の染み出しを確実に実行することができる半導体装置の製造方法を提供することである。

更に、本発明は、外観検査において、半田接合の良否判定を確実に実行することができる半導体装置の製造方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、半導体装置において、表面及びそれに対向する裏面及び表面から裏面を向かう側面を有し、側面の一部の周囲に沿って互いに隣接して配置された第１の切断面とその第１の切断面よりも外側に突出する第２の切断面を有し半田濡れ性を判定する判定部を有する放熱板と、放熱板の表面上に配設された半導体チップと、半導体チップの端子に電気的に接続されたリードと、放熱板の裏面及び判定部は露出させ、半導体チップ、リードの一部及び放熱板の表面上を被覆する樹脂封止部と、判定部の第１の切断面上に放熱板の表面側から裏面側に渡って配置された、半田に対して濡れ性を有しかつ判定部の他の一部の表面に比べて樹脂封止部の樹脂の付着力を減少するメッキ膜とを備え、放熱板の判定部を樹脂封止部の最外郭を越えない位置に配設し、放熱板の実装後に放熱板の裏面から表面に向けてメッキ膜上を這い上がる半田を外観検査できる。

第１の特徴に係る半導体装置において、放熱板の判定部は第１の切断面とこの第１の切断面よりも外側に突出する第２の切断面を放熱板の側面周囲に沿って備え、メッキ膜は第１の切断面に備えていることが好ましい。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、半導体装置の製造方法において、放熱板が切断領域を介在して連接された枠体において、枠体の切断領域の幅方向の一部を樹脂封止部の最外郭を越えない位置において第１の打抜き加工により切断する工程と、切断領域の第１の打抜き加工により切断された第１の切断面に、半田に対して濡れ性を有しかつ前記第１の切断面に比べて前記樹脂封止部の樹脂の接着力を減少するメッキ膜を形成する工程と、リードが連接されたリードフレームに枠体を装着する工程と、切断領域の幅方向の残りの一部を樹脂封止部の最外郭を越えない位置において第２の打抜き加工により切断し、枠体から放熱板を分離するとともに、切断領域の第１の切断面及び第２の打抜き加工により切断された、第１の切断面よりも外側に突出して前記第１の切断面と隣接する第２の切断面を有し、半田濡れ性を判定する判定部を形成する工程と、放熱板の表面上に半導体チップをマウントする工程と、半導体チップの端子とリードとの間を電気的に接続する工程と、放熱板の表面に対向する裏面及び判定部は露出させ、半導体チップ、リードの一部及び放熱板の表面上を樹脂封止部により被覆する工程と、リードフレームからリードを切断すると共に、前記判定部の前記メッキ膜上に意図せずに付着した前記樹脂封止部の樹脂残りを除去する工程と、実装基板の表面上に半田を介して放熱板の裏面を接合するステップと、半田が放熱板の裏面から表面に向かってメッキ膜上に這い上がっているか否かを検査することによって、半田接合の良否を判定するステップとを備える。

本発明によれば、判定部の樹脂残りを軽減し、判定部への半田の染み出しを確実に実行することができる半導体装置を提供することができる。

更に、本発明によれば、判定部の樹脂残りを軽減し、判定部への半田の染み出しを確実に実行することができる半導体装置の製造方法を提供することができる。

更に、本発明によれば、外観検査において、半田接合の良否判定を確実に実行することができる半導体装置の製造方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

また、以下に示す実施の形態はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

本発明の実施の形態は、放熱板を有するスモールアウトラインパッケージ構造を備えた樹脂封止型半導体装置（ＨＳＯＰ）に本発明を適用した例を説明するものである。

（第１の実施の形態）
［半導体装置の構造］
図１乃至図３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置１は、表面２Ａ及びそれに対向する裏面２Ｂを有し、側面２Ｃの一部に半田濡れ性を判定する判定部２０を有する放熱板２と、放熱板２の表面２Ａ上に配設された半導体チップ４と、半導体チップ４の側面に沿って配設され、半導体チップ４の端子４０に電気的に接続されたリード５と、放熱板２の裏面２Ｂ及び判定部２０は露出させ、半導体チップ４、リード５の一部（インナーリード部）５０及び放熱板２の表面２Ａ上を被覆する樹脂封止部７とを備え、放熱板２の判定部２０を樹脂封止部７の最外郭を越えない位置に配設し、判定部２０の一部の表面（第１の切断面２０１）において放熱板２の表面２Ａ側から裏面２Ｂ側に渡って半田に対して濡れ性を有しかつ判定部２０の他の一部の表面（第２の切断面２０２）に比べて樹脂封止部７の樹脂の接着力を減少するメッキ膜２０５を備える。

半導体チップ４は、比較的大電流を制御する、例えばパワートランジスタ、モノリシックＩＣ、制御用モノリシックＩＣ（ＭＩＣ）等である。半導体チップ４は、シリコン単結晶基板、III−Ｖ族化合物半導体基板等の基板により構成されている。半導体チップ４は、その裏面を放熱板２の表面２Ａに向かい合わせ、この表面２Ａ上に接着層３を使用して接着されている。ここで、例えばパワートランジスタ等の半導体チップ４の裏面から給電する場合には導電性を有する接着層３が使用され、例えば制御用モノリシックＩＣ等の半導体チップ４の裏面からの給電を必要としない場合には絶縁性を有する接着層３が使用される。

半導体チップ４の表面に配設された端子４０はボンディングパッドである。この端子４０にはワイヤ６の一端がボンディングされ、端子４０とワイヤ６との間は電気的かつ機械的に接続されている。ワイヤ６の他端はリード５のインナーリード部５０にボンディングされ、ワイヤ６とインナーリード部５０との間は電気的かつ機械的に接続されている。ワイヤ６には例えば金（Ａｕ）ワイヤ、アルミニウム（Ａｌ）ワイヤ等が使用される。

リード５のアウターリード部５１の一端はインナーリード部５０に連接され、アウターリード部５１の他端は樹脂封止部７の外部に引き延ばされる。インナーリード部５０、アウターリード部５１のそれぞれは同一リードフレーム（ここでは図示していない。）から切断されかつ成型されたものである。リードフレームは例えば銅（Ｃｕ）、Ｃｕ合金、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の導電性材料により製造され、リードフレームの厚みは例えばＣｕを使用する場合には０．１ｍｍ−２．０ｍｍに設定される。

放熱板２は、半導体チップ４を搭載する（マウントする）タブに相当する機能を有し、半導体チップ４の回路動作により発生する熱を樹脂封止部７の外部すなわち半導体装置１の外部に放出する機能を有する。更に、第１の実施の形態において、放熱板２は半導体チップ４に給電するための電源板としての機能も有する。従って、放熱板２には、例えば熱伝導性並びに電気伝導性に優れたＣｕ板を実用的に使用することができる。放熱板２は、リードフレームの厚さよりも厚く、例えば０．２ｍｍ−２．５ｍｍに設定される。

放熱板２の側面の一部、具体的には図２及び図３に示す樹脂封止部７の短辺の中央部に判定部２０が配設されている。樹脂封止部７の長辺にはリード５のアウターリード部５１が複数本規則的に配列されている。放熱板２の表面２Ａ及び側面２Ｃの大半は樹脂封止部７に被覆されている。判定部２０は、樹脂封止部７の最外郭を越えない位置すなわち樹脂封止部７の短辺においてその最も外側の表面の位置と同一の位置に配設されているか、又は短辺に窪みを設け短辺の最も外側の表面よりも内側の位置に配設されている。このように判定部２０を樹脂封止部７の最外郭から突出させないことにより、半導体装置１の実効的な長辺方向の寸法を、判定部２０の突出したサイズではなく、樹脂封止部７の外形サイズによって規定することができるので、パッケージサイズの小型化を実現することができる。

判定部２０は、放熱板２の裏面２Ｂを実装基板（図示していない。）の表面に半田を介して向かい合わせ、半田リフローすることにより、実装基板の表面に半導体装置１を実装する際に、放熱板２の裏面２Ｂから半田を染み出させ、半田の這い上がり（半田の濡れ性）を確認する領域として機能する。つまり、判定部２０に半田が這い上がっていれば半田接合が良好に行われたことを意味し、這い上がっていなければ半田接合が不良であることを意味する。この判定は製造プロセス中に組み込まれる外観検査において行われる。

判定部２０は、製造方法において説明するが、製造プロセス（組立プロセス）中において放熱板２とそれを連接する枠体との間の切断領域、及び放熱板２とそれに連接された他の半導体装置１に使用される放熱板２との間の切断領域で切断された放熱板２の端面（切断面）に相当する。第１の実施の形態に係る半導体装置１において、判定部２０は、第１の切断面２０１とこの第１の切断面２０１よりも外側に突出する第２の切断面２０２を放熱板２の側面２Ｃの周囲に沿って備え、第１の切断面２０１にメッキ膜２０５を備えている。すなわち、判定部２０は切断面が異なり段差を有する２つの第１の切断面２０１及び第２の切断面２０２を備え、第１の実施の形態においては、窪んでいる方の第１の切断面２０１にメッキ膜２０５が形成され、突出している方の第２の切断面２０２には切断面がそのまま露出されメッキ膜２０５が形成されていない。

メッキ膜２０５には半田との濡れ性が良い材料が使用される。更にこのメッキ膜２０５は、第１の切断面２０１の特に破断面２０１Ｂ（図１２参照。）及び第２の切断面２０２の特に破断面２０２Ｂ（図１２参照。）に比べて、メッキ膜２０５の表面における樹脂封止部７の樹脂（樹脂残り）の接着力を減少する機能を備える。メッキ膜２０５には、例えば、半田の組成に錫（Ｓｎ）系の材料が使用されている場合には、メッキ膜２０５にはＮｉメッキ膜が使用される。Ｎｉメッキ膜の厚さは例えば１μｍ−１０μｍに設定される。また、メッキ膜２０５には、Ａｕメッキ膜、Ａｇメッキ膜、パラジウム（Ｐｄ）メッキ膜等も使用することができる。なお、メッキ膜２０５は、実装の際に半田接合が行われる放熱板２の裏面２Ｂには少なくも配設されており、更に第１の実施の形態においては判定部２の第２の切断面２０２以外の表面２Ａ、裏面２Ｂ及び側面２Ｃの大半に配設されている。

樹脂封止部７は、半導体チップ４、放熱板２の表面２Ａ、放熱板２の判定部２０以外の側面２Ｃ、ワイヤ６及びリード５のインナーリード部５０を被覆する。樹脂封止部７は、例えばトランスファーモールド法を使用して成型され、例えばエポキシ系樹脂を使用して成型される。

［半導体装置の製造方法（組立方法）］
次に、前述の第１の実施の形態に係る半導体装置１の製造方法を説明する。

まず最初に、放熱板２が切断領域２２を介在して連接された枠体２１が準備される（図４参照。）。この枠体２１は、切断領域２２を介して複数連ねた放熱体２を支持し、一般的に帯状のロール材として製作されている。枠体２１は、放熱体２及び切断領域２２とともに一体に製造されており、例えばＣｕ板材を打抜き加工又はエッチング加工により形成したものである。

図４に示すように、枠体２１において、樹脂封止部４０の最外郭を越えない位置であって切断領域２２の幅方向の一部が第１の打抜き加工により切断され、第１の切断面２０１が形成される。第１の実施の形態において、切断領域２２の幅方向とは、帯状のロール材が延伸する方向（図４中、左右方向）に対して直交する方向（図４中、上下方向）である。また、切断領域２２の幅方向の一部とは、切断領域２２の幅方向の約半分の部分であり、少なくとも判定部２０として、半田の染み出しによる這い上がりが確認できるに足りる部分である。なお、第１の切断面２０１は、第１の実施の形態においては打抜き加工により形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロール材として製作される際の打抜き加工又はエッチング加工により予め形成されていてもよい。この予め形成された判定部２０の第１の切断面２０１に相当する一部の領域は、前述のように外観検査における半田接合の良否判定に使用される。ここで、第１の切断面２０１が打抜き加工により製作された場合には切断面という表現が適切であり、エッチング加工により製作された場合には第１の切断面２０１はエッチング加工面と表現した方が適切であるが、第１の実施の形態においては、このエッチング加工面も第１の切断面２０１の概念に含めて説明する。

図５に示すように、少なくとも放熱板２の裏面２Ｂ上及び判定部２０として使用される第１の切断面２０１上にメッキ膜２０５が形成される。ここでは、放熱板２の表面２Ａ上、裏面２Ｂ上及び側面２Ｃ上の全面にメッキ膜２０５が形成される。メッキ膜２０５にはＮｉメッキ膜が使用される。

次に、図６に示すように、枠体２１に連接された放熱板２がリードフレーム５５に装着される。ここでは、放熱板２の表面２Ａに形成した突出部（符号は特に付けない。）をリードフレーム５５に形成した穴部（同様に、符号は特に付けない。）に通し、突出部先端をかしめることにより、放熱板２がリードフレーム５５に装着される。

図７に示すように、枠体２１において、切断領域２２の幅方向の残りの一部が第２の打抜き加工により切断され、枠体２１から放熱板２が分離される。この分離された放熱板２のメッキ膜２０５が形成された第１の切断面２０１及び第２の打抜き加工により切断された第２の切断面２０２は判定部２０として機能する。この判定部２０は、後工程の外観検査工程において、半田接合の良否の判定に使用される。なお、判定部２０として実質的に機能する領域はメッキ膜２０５が形成された第１の切断面２０１である。

ここで、第１の実施の形態においては、放熱板２の枠体２１からの分離工程、すなわち放熱板２の切断工程が、半導体チップ４の放熱板２への装着前に行われる。放熱板２の厚さが厚く設定されているので、半導体チップ４を放熱板２に装着した後にこのような厚みのある放熱板２を切断した場合には、半導体チップ４に切断時のストレスが加わり、半導体チップ４に悪影響を及ぼすおそれがある。第１の実施の形態に係る製造方法においてはこのような悪影響を防止することができる。

図８に示すように、放熱板２の表面２Ａ上に接着層３を介在させて半導体チップ４が装着される（半導体チップ４のマウントが行われる）。引き続き、図９に示すように、半導体チップ４の端子４０にワイヤ６の一端がボンディングされ、リード５のインナーリード部５０にワイヤ６の他端がボンディングされ、双方の間がワイヤ６により電気的に接続される。

トランスファーモールド法が使用され、図１０に示すように、樹脂封止部７が形成される。樹脂封止部７は、放熱板２の裏面２Ｂ及び判定部２０を露出させ、放熱板２の側面２Ｃ、表面２Ａ、半導体チップ４、リード５のインナーリード部５０及びワイヤ６を被覆する。判定部２０は樹脂封止部２０の最外郭よりも樹脂封止部２０の内部側に位置する。

図１１に示すように、リードフレーム５５において、第１回目のリード加工（一次分離加工）が行われるとともに、この工程を兼用して判定部２０の表面に付着された樹脂封止部７の樹脂残りが除去される。第１回目のリード加工は、リード５の隣り合って配設されたアウターリード部５１を相互に連結する連結部５６を取り除く加工である。連結部５６は樹脂封止部７を形成する際の樹脂の流出を堰き止めるダムとしての機能を有する。第１回目のリード加工は打抜き加工により行われる。

判定部２０の樹脂残りの除去は、以下の通り行われる。まず最初に、判定部２０は、図１２に示すように、第１の打抜き加工により生成された第１の切断面２０１と、この第１の切断面２０１の表面上に形成されたメッキ膜２０５と、第２の打抜き加工により生成された第２の切断面２０２とを備えている。ここでは、放熱板２の裏面２Ｂに台座を当接させ、放熱板２の表面２Ａから裏面２Ｂに向かってパンチを移動させて第１の打抜き加工及び第２の打抜き加工が行われている。従って、第１の切断面２０１には、表面２Ａから裏面２Ｂの直前まで剪断面２０１Ａが生成され、裏面２Ｂに近い領域には破断面２０１Ｂが生成される。同様に、第２の切断面２０２には、表面２Ａから裏面２Ｂの直前まで剪断面２０２Ａが生成され、裏面２Ｂに近い領域には破断面２０２Ｂが生成される。

判定部２０の第２の切断面２０２の樹脂封止部７の形成に伴う樹脂残り７０の除去においては、図１３に示すように放熱板２の表面２Ａに台座１０が当接され、図１４に示すように放熱板２の裏面２Ｂから表面２Ａに向かってパンチガイド１１に沿ってパンチ１２が移動する。このパンチ１２の移動、すなわちパンチング加工によって、第２の切断面２０２に付着された樹脂残り７０が取り除かれる。ところが、第２の切断面２０２において、剪断面２０２Ａに付着した樹脂残り７０は剥離されるが、破断面２０２Ｂの粗い表面と樹脂残り７０との接着性が強固であり、破断面２０２Ｂに付着した樹脂残り７０の一部が更に樹脂残り７１として破断面２０２Ｂに強固に付着する。この樹脂残り７１の部分は、半田との濡れ性を持たないので、半田の染み出しによる半田の這い上がりを生じない。すなわち、樹脂残り７１の部分において、半田接合の良否を判定することが難しい。

一方、判定部２０の第１の切断面２０１の樹脂封止部７の形成に伴う樹脂残り７０の除去においては、図１５及び図１６に示すように放熱板２の裏面２Ｂから表面２Ａに向かってパンチガイド１１に沿ってパンチ１２が移動すると、このパンチング加工によって、剪断面２０１Ａ及び破断面２０２Ｂにメッキ膜２０５を介して付着された樹脂残り７０は完全に剥離される。第１の切断面２０１の剪断面２０１Ａ及び破断面２０１Ｂがメッキ膜２０５により完全に覆われ、メッキ膜２０５と樹脂残り７０との間の接着性は破断面２０２Ｂと樹脂残り７０との間の接着性に比べて遙かに小さいので、樹脂残り７０が付着してもこの樹脂残り７０は剥離し易い。従って、判定部２０の第１の切断面２０１には樹脂残り７０が存在せず、更にメッキ膜２０５が形成されているので、半田との濡れ性が良好で、半田の染み出しによる半田の這い上がりが生じ易い。すなわち、第１の切断面２０１の部分において、半田接合の良否を判定することができる。

次に、リード５のアウターリード部５１の少なくとも実装基板の端子に半田接合される領域に半田メッキ膜が形成される（図示しない。）。そして、図１７に示すように、リードフレーム５５に第２回目のリード加工（二次分離加工）が行われ、リードフレーム５５からリード５のアウターリード部５１が切り離されるとともに、アウターリード部５１が成型される。この段階において、第１の実施の形態に係る半導体装置１が完成する。

次に、このように製造された半導体装置１は実装基板９の表面上に実装される。半導体装置１を実装基板９に実装する場合には、実装基板９の表面上に配設された端子９１上に半導体装置１のアウターリード部５１を載置し、更に別の端子９２に放熱板２の裏面２Ｂを当接する。そして、半田リフローが行われる。図１８に示すように、放熱板２の裏面２Ｂ側から判定部２０の第１の切断面２０１に半田８が染み出し半田８が這い上がってきた場合、アウターリード部５１の半田接合並びに放熱板２の半田接合が良好に行われたと判定される。逆に、判定部２０の第１の切断面２０１に半田８の這い上がりを確認することができない場合には半田接合が不良であると判定される。これらの判定は、外観検査工程において人為的な目視により行われ、又カメラ及びコンピュータを用いた自動認識により行われる。

［半導体装置の特徴］
このように構成される第１の実施の形態に係る半導体装置１においては、判定部２０の一部（第１の切断面２０１）にメッキ膜２０５を備えたので、判定部２０の樹脂残り７１を軽減し、判定部２０への半田８の染み出しを確実に実行することができる。更に、第１の実施の形態に係る半導体装置１においては、判定部２０が樹脂封止部７の最外郭を越えない位置に配設されているので、パッケージサイズが樹脂封止部７の外形サイズにより決定することができ、小型化を図ることができる。

更に、第１の実施の形態に係る半導体装置１の製造方法においては、放熱板２の切断領域２２に第１の打抜き加工により第１の切断面２０１を形成し、この第１の切断面２０１の表面に少なくともメッキ膜２０５を形成し、この後に切断領域２２に第２の打抜き加工により第２の切断面２０２を形成するとともに枠体２１から放熱板２を分離したので、判定部２０の樹脂残り７１を軽減し、判定部２０への半田８の染み出しを確実に実行することができる。

更に、第１の実施の形態に係る半導体装置１の製造方法においては、外観検査工程において、判定部２０への半田８の染み出しを確実に実行することができるので、半田接合の良否判定を確実に実行することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、前述の第１の実施の形態に係る半導体装置１において、放熱板２上に複数の半導体チップを搭載した例を説明するものである。

［半導体装置の第１の構造］
図１９に示すように、第２の実施の形態の第１の構造に係る半導体装置１は、放熱板２の表面２Ａ上に配設された第１の半導体チップ４１と、この第１の半導体チップ４１上に積層された第２の半導体チップ４２とを備えている。すなわち、半導体装置１は、複数の第１の半導体チップ４１及び第２の半導体チップ４２を１つの樹脂封止部７により封止している。

第１の半導体チップ４１は例えばＭＯＳＦＥＴを集積化した制御用モノリシックＩＣ等であり、第２の半導体チップ４２は例えば制御用モノリシックＩＣにより動作が制御されるＩＧＢＴ等のパワー系デバイスである。なお、本発明は、制御用モノリシックＩＣやＩＧＢＴに限定されるものではない。

第１の半導体チップ４１の端子４０１はリード５にワイヤ５を通して電気的に接続される。第２の半導体チップ４２の端子４０２はリード５にワイヤ５を通して電気的に接続される。

［半導体装置の第２の構造］
図２０に示すように、第２の実施の形態の第２の構造に係る半導体装置１は、放熱板２の表面２Ａ上に配設された第１の半導体チップ４１と、この第１の半導体チップ４１とは異なる領域において放熱板２の表面２Ａ上に配設された第２の半導体チップ４２と、更に第１の半導体チップ４１と第２の半導体チップ４２との間の領域において放熱板２の表面２Ａ上に配設された第３の半導体チップ４３とを備えている。すなわち、半導体装置１は、複数の第１の半導体チップ４１、第２の半導体チップ４２及び第３の半導体チップ４３を１つの樹脂封止部７により封止している。

第１の半導体チップ４１及び第２の半導体チップは例えばＩＧＢＴ等のパワー系デバイスである。第３の半導体チップ４３は例えばＩＧＢＴ等のパワー系デバイスの動作を制御する制御用モノリシックＩＣ等である。

第２の実施の形態に係る半導体装置１においては、基本的には第１の実施の形態に係る半導体装置１と同様の判定部２０を備えており、第１の実施の形態に係る半導体装置１により得られる作用効果と同様の効果を奏することができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を複数の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものでない。本発明は様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の断面図（図２に示すＦ１−Ｆ１切断線により切断した断面図）である。 図１に示す半導体装置の斜視図である。 図１に示す半導体装置の底面図（図２に示す矢印Ｆ３方向から見た図）である。 第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する第１の工程図であり、放熱板が連接された枠体の要部平面図である。 第２の工程図であり、枠体の要部平面図である。 第３の工程図であり、枠体及びリードフレームの要部平面図である。 第４の工程図であり、枠体の要部平面図である。 第５の工程図であり、半導体チップ、リードフレーム及び放熱板の要部断面図である。 第６の工程図であり、半導体チップ、リードフレーム及び放熱板の要部断面図である。 第７の工程図であり、半導体チップ、リードフレーム、放熱板及び樹脂封止部の要部断面図である。 第８の工程図であり、リードフレーム及び樹脂封止部の要部平面図である。 第９の工程図であり、判定部の要部斜視図である。 第１０の工程図であり、判定部（第２の切断面）の樹脂残りの状態を示す要部断面図である。 第１１の工程図であり、判定部（第２の切断面）の樹脂残りの剥離状態を示す要部断面図である。 第１２の工程図であり、判定部（第１の切断面）の樹脂残りの状態を示す要部断面図である。 第１３の工程図であり、判定部（第１の切断面）の樹脂残りの剥離状態を示す要部断面図である。 第１４の工程図であり、半導体装置の側面図である。 第１５の工程図であり、外観検査工程における判定部及び実装基板の要部斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の斜視図である。

符号の説明

１…半導体装置
２…放熱板
２Ａ…表面
２Ｂ…裏面
２Ｃ…側面
２０…判定部
２０１…第１の切断面
２０１Ａ、２０２Ａ…剪断面
２０１Ｂ、２０２Ｂ…破断面
２０２…第２の切断面
２０５…メッキ膜
２１…枠体
２２…切断領域
４、４１−４３…半導体チップ
４０…端子
５…リード
５１…インナーリード部
５２…アウターリード部
５５…リードフレーム
６…ワイヤ
７…樹脂封止部
７０、７１…樹脂残り
８…半田
９…実装基板
９１、９２…端子

Claims (2)

1. 表面及びそれに対向する裏面及び前記表面から前記裏面を向かう側面を有し、前記側面の一部の周囲に沿って互いに隣接して配置された第１の切断面と該第１の切断面よりも外側に突出する第２の切断面を有し半田濡れ性を判定する判定部を有する放熱板と、
   前記放熱板の前記表面上に配設された半導体チップと、
   前記半導体チップの端子に電気的に接続されたリードと、
   前記放熱板の前記裏面及び前記判定部は露出させ、前記半導体チップ、前記リードの一部及び前記放熱板の前記表面上を被覆する樹脂封止部と、
   前記判定部の前記第１の切断面上に前記放熱板の前記表面側から前記裏面側に渡って配置された、前記裏面から前記表面に向けて前記側面を這い上がる半田に対して濡れ性を有しかつ前記判定部の他の一部の表面に比べて前記樹脂封止部の樹脂の付着力を減少するメッキ膜と
   を備え、
   前記放熱板の前記判定部を前記樹脂封止部の最外郭を越えない位置に配設し、前記放熱板の実装後に前記放熱板の前記裏面から前記表面に向けて前記メッキ膜上を這い上がる前記半田を外観検査できることを特徴とする半導体装置。
2. 放熱板が切断領域を介在して連接された枠体において、前記枠体の前記切断領域の幅方向の一部を樹脂封止部の最外郭を越えない位置において第１の打抜き加工により切断する工程と、
   前記切断領域の前記第１の打抜き加工により切断された第１の切断面に、半田に対して濡れ性を有しかつ前記第１の切断面に比べて前記樹脂封止部の樹脂の接着力を減少するメッキ膜を形成する工程と、
   リードが連接されたリードフレームに前記枠体を装着する工程と、
   前記切断領域の幅方向の残りの一部を前記樹脂封止部の最外郭を越えない位置において第２の打抜き加工により切断し、前記枠体から前記放熱板を分離するとともに、前記切断領域の前記第１の切断面及び前記第２の打抜き加工により切断された、前記第１の切断面よりも外側に突出して前記第１の切断面と隣接する第２の切断面を有し、半田濡れ性を判定する判定部を形成する工程と、
   前記放熱板の表面上に半導体チップをマウントする工程と、
   前記半導体チップの端子と前記リードとの間を電気的に接続する工程と、
   前記放熱板の前記表面に対向する裏面及び前記判定部は露出させ、前記半導体チップ、前記リードの一部及び前記放熱板の前記表面上を前記樹脂封止部により被覆する工程と、
   前記リードフレームから前記リードを切断すると共に、前記判定部の前記メッキ膜上に意図せずに付着した前記樹脂封止部の樹脂残りを除去する工程と、
   実装基板の表面上に半田を介して前記放熱板の前記裏面を接合するステップと、
   前記半田が前記放熱板の前記裏面から前記表面に向かって前記メッキ膜上に這い上がっているか否かを検査することによって、半田接合の良否を判定するステップと
   を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。

Images