JP7020328B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの半導体素子と、これを挟むように配置された第１および第２リードフレームと、第１および第２リードフレームと半導体素子とを覆う封止樹脂体と、を少なくとも備えた半導体装置が知られている。この半導体装置では、半導体装置の高さを調整するために、半導体素子と第２リードフレームとの間に金属ブロックが配置される場合がある。

このような半導体装置を製造する方法として、たとえば、特許文献１には、以下に示す製造方法が提案されている。この製造方法では、まず、第１リードフレームに、接合材を介して半導体素子を接合し、次に、半導体素子に、接合材を介して金属ブロックを接合し、さらに、金属ブロックに、接合材を介して第２リードフレームを接合している。このような一連の接合により、半導体装置の装置本体を製造することができる。

装置本体の製造後には、第１および第２リードフレームの間において、半導体素子と、金属ブロックとを封止するように、封止樹脂体を成形する。この際、封止樹脂体は、第１および第２リードフレームの対向する表面に対して、より高い密着力を要する。このため、たとえば、少なくとも半導体が接合された第１リードフレームの表面および第２リードフレームの表面に対して、表面粗さを大きくする粗化処理が施される。

特開２０１２－２４３８９０号公報

しかしながら、特許文献１に示すような粗化処理を、第１リードフレームの表面全体に施してしまうと、半導体素子が接合される箇所において、第１リードフレームに対する接合材の濡れ性が低下してしまう。同様に、第２リードフレームの表面全体に、上述した粗化処理を施してしまうと、金属ブロックが接合される箇所において、第２リードフレームに対する接合材の濡れ性が低下してしまう。

そこで、たとえば、第１リードフレームおよび第２リードフレームの表面のうち、これらの接合材が配置される表面が粗化されないように、粗化処理前に、これらの表面にマスキングを施すことも考えられる。しかしながら、このようなマスキングを適切な位置に施す作業は、煩雑である。これに加えて、マスキングにより、粗化されない領域をある程度確保する必要があり、これにより、第１および第２リードフレームのサイズが大きくなり、その結果、半導体装置のサイズが大きくなってしまう。

このような点を鑑みると、たとえば、第１リードフレームに、半導体素子、金属ブロックを順次接合後、これらの接合した接合体に粗化処理を施すと、第１リードフレームに対する接合材の濡れ性の低下に影響はない。しかしながら、接合体の一部となった金属ブロックと、接合材で第２リードフレームとを接合する際には、第２リードフレームの表面を粗化処理するので、第３接合材の濡れ性の低下を抑えることは難しい。

そこで、たとえば、金属ブロックに、第２リードフレームを接合する前に、後述する図４（ｂ）に示すように、第２リードフレームの表面に予め接合材を配置し、この状態で、図４（ｄ）に示すように、第２リードフレームの粗化処理を行えば、配置した接合材に、マスキング材の役割を担わせることもできる。しかしながら、粗化処理により、接合材に異物が付着したり、接合材の表面が酸化したりすることもあり、このような接合材では、金属ブロックに対して濡れ性が低下してしまう。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、本発明として、封止樹脂体とリードフレームとの密着性を確保するとともに、接合材による濡れ性を確保することができる半導体装置の製造方法を提供する。

前記課題を鑑みて、本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１および第２リードフレームの間に、前記第１リードフレームの側から前記第２リードフレームの側に向かって、半導体素子および金属ブロックが順に配置された装置本体と、前記第１および第２リードフレームの間において、前記半導体素子と、前記金属ブロックとを封止する封止樹脂体と、を備えた半導体装置の製造方法であり、半導体装置の製造方法は、前記第１リードフレームとして、前記半導体素子が接合される第１内側部材と、前記第１内側部材を収容する第１収容部が形成され、前記封止樹脂体に接触する第１外側部材とを備えたリードフレーム、および、前記第２リードフレームとして、前記金属ブロックが接合される第２内側部材と、前記第２内側部材を収容する第２収容部が形成され、前記封止樹脂体に接触する第２外側部材とを備えたリードフレームを準備する準備工程と、前記第１内側部材に、第１接合材を介して、前記半導体素子を接合し、前記半導体素子に、第２接合材を介して、前記金属ブロックを接合し、かつ、前記金属ブロックに、第３接合材を介して、前記第２内側部材を接合する接合工程と、前記半導体素子が配置される側の前記第１外側部材の表面のうち、前記封止樹脂体が接触する表面を粗化処理し、前記金属ブロックが配置される側の前記第２外側部材の表面うち、前記封止樹脂体が接触する表面を粗化処理する粗化工程と、前記接合工程および前記粗化工程の後、前記半導体素子が接合された第１内側部材を前記第１収容部に収容し、前記金属ブロックが接合された第２内側部材を前記第２収容部に収容し、前記装置本体を製造する本体製造工程と、前記本体製造工程後、前記第１および第２リードフレームの表面のうち、少なくとも前記粗化工程で粗化処理した表面と、前記半導体素子と、前記金属ブロックと、を覆うように、前記封止樹脂体を成形する成形工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

本発明によれば、第１および第２リードフレームを、それぞれ、第１および第３接合材が接触する第１および第２内側部材と、封止樹脂体が接触する第１および第２外側部材とで構成することにより、以下に示す効果を奏する。

具体的には、第１リードフレームの一部である第１内側部材は、粗化工程で粗化処理されることはないので、接合工程において、第１接合材との濡れ性を確保した状態で、第１接合材を介して、半導体素子に接合される。同様に、第２リードフレームの一部である第２内側部材も、粗化工程で粗化処理されることはないので、接合工程において、第３接合材との濡れ性を確保した状態で、第３接合材を介して、金属ブロックに接合される。なお、本発明では、第１～第３接合材による接合順序は特に限定されるものではなく、たとえば同時に接合されてもよい。

一方、粗化工程では、第１外側部材および第２外側部材の表面のうち、封止樹脂体が接触する表面を粗化処理するので、この粗化処理された表面により、本体製造工程後に成形工程において、成形された封止樹脂体との密着性を高めることができる。なお、本発明では、接合工程と、粗化工程との順序も特に限定されない。

このように、本発明によれば、封止樹脂体とリードフレームとの密着性を確保するとともに、接合材による濡れ性を確保することができる。

本実施形態に係る半導体装置の模式的断面図である。 本実施形態の半導体装置の製造方法の工程を説明するフロー図である。 （ａ）～（ｆ）は、図２に示す本実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための模式的概念図である。 （ａ）～（ｆ）は、比較となる半導体装置の製造方法を説明するための模式的概念図である。

以下に、図１～図３を参照しながら本発明に係る実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る半導体装置１の概略的な構成を説明し、次いで、図２および３を参照して、本実施形態の半導体装置１の製造方法を説明する。

図１は、本実施形態に係る半導体装置１の模式的断面図である。本実施形態に係る半導体装置１は、両面冷却型半導体装置として利用されるものである。本実施形態の半導体装置１は、装置本体１ａと、封止樹脂体５と、を少なくとも備えている。

装置本体１ａは、第１および第２リードフレーム３、７、半導体素子４、および金属ブロック６を備えている。装置本体１ａは、第１および第２リードフレーム３、７の間に、第１リードフレーム３の側から第２リードフレーム７の側に向かって、半導体素子４および金属ブロック６が順に配置された構造である。

封止樹脂体５は、第１および第２リードフレーム３、７の間において、半導体素子４と、金属ブロック６とを封止している。第１および第２リードフレーム３、７は、それぞれ半導体素子４のコレクタ側およびエミッタ側に配置されている。

なお、本明細書において「リードフレーム」とは、文字通りのリードフレームのほか、ダイパッド、回路基板や応力緩和基板などの基板、純Ａｌからなる基板とＡｌＮ（窒化アルミニウム）からなる基板とを配置してなるＤＢＡ（絶縁基板）、ヒートシンクなども包含されるものである。

本実施形態の半導体装置１では、半導体素子４の一方の面に、第１接合材（第１はんだ層）２１を介して第１リードフレーム３が接合されている。一方、半導体素子４の他方の面に、第２接合材（第２はんだ層）２２を介して金属ブロック６が接合されている。金属ブロック６の、第２接合材２２が接合された面とは反対の面に、第３接合材２３（第３はんだ層）を介して、第２リードフレーム７が接合されている。なお、本明細書では、第１～第３接合材は、接合前に塗布されるはんだ材も、接合された状態のはんだ層も、第１～第３接合材と称し、同じ符号を付している。

さらに、本実施形態の半導体装置１は、Ａｌ、Ｃｕ、またはＡｕ製のワイヤ８と、Ｃｕ製の金属端子９と、を備えている。半導体素子４は、ワイヤ８を介して金属端子９に接続されている。

封止樹脂体５は、第１リードフレーム３と第２リードフレーム７との間に形成され、半導体素子４、金属ブロック６、および第１～第３接合材２１～２３の周りを覆っている。なお、本実施形態では、装置本体１ａと封止樹脂体５との間に、密着性を高めるプライマ層を設けてもよい。なお、第１リードフレーム３と第２リードフレーム７とが対向している面とは反対の面は、それぞれ、封止樹脂体５から露出している。

第１および第２リードフレーム３、７は、アルミニウム、銅、またはこれらの合金からなるフレーム本体と、第１および第２リードフレーム３、７の少なくとも側面および半導体素子４が搭載された面に形成されためっき層とを備えている。めっき層は、Ｎｉめっき層であってもよく、Ｎｉめっき層の表面にさらにＡｕめっき層が形成されためっき層であってもよい。本実施形態では、一例として、第１および第２リードフレーム３、７は、銅製のフレーム本体と、その表面に形成されたＮｉめっき層とにより構成されている。

第１リードフレーム３は、半導体素子４に接合している第１内側部材３ａと、封止樹脂体５に接触している第１外側部材３ｂとを備えている。なお、図１には示していないが、第１外側部材３ｂには、第１内側部材３ａを収容する第１収容部３ｃが形成されている（図３（ａ）を参照）。

一方、第２リードフレーム７は、金属ブロックに接合している第２内側部材７ａと、封止樹脂体５に接触している第２外側部材７ｂとを備えている。なお、図１には示していないが、第２外側部材７ｂには、第２内側部材７ａを収容する第２収容部７ｃが形成されている（図３（ａ）を参照）。

第１～第３接合材２１～２３は、Ｐｂ系はんだ、Ｐｂフリーはんだのいずれであってもよいが、Ｐｂフリーはんだであることが好ましい。このようなＰｂフリーはんだとしては、Ｓｎ－Ａｇ系はんだ、Ｓｎ－Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ－Ｃｕ－Ｎｉ系はんだ、Ｓｎ－Ｚｎ系はんだ、または、Ｓｎ－Ｓｂ系はんだなどを挙げることができる。本実施形態では、一例として、第１～第３接合材２１～２３として、Ｓｎ－Ｃｕ－Ｎｉはんだ（融点２３０℃）を用いる。

半導体素子４としては、Ｓｉ素子またはＳｉＣ素子を挙げることができる。金属ブロック６は、半導体装置１の高さを調整するものであり、材料としては、たとえば、Ｃｕなどを挙げることができる。

封止樹脂体５は、第１および第２リードフレーム３、７と、半導体素子４と、金属ブロック６とを封止するとともに、第１～第３接合材２１～２３を封止するものである。封止樹脂体５の材料としてはエポキシ系熱硬化性樹脂を挙げることができる。エポキシ系熱硬化性樹脂の中には、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、または酸化マグネシウムなどの無機フィラーが含有されていてもよい。

以下に、本実施形態の半導体装置１の製造方法を、図２に示す各工程に沿って説明する。図２は、本実施形態に係る半導体装置１の製造方法の工程を説明するフロー図である。図３（ａ）～（ｆ）は、図２に示す本実施形態の半導体装置１の製造方法を説明するための模式的概念図である。

＜準備工程Ｓ２１＞
本実施形態の半導体装置１の製造方法では、まず、準備工程Ｓ２１を行う。この工程では、第１および第２リードフレーム３、７を準備する。具体的には、第１および第２リードフレーム３、７として、たとえば、銅製のフレーム本体と、その表面に形成されたＮｉめっき層とにより構成されたものを準備する。

準備した第１リードフレーム３は、図３（ａ）に示すように、半導体素子４が接合される第１内側部材３ａと、封止樹脂体５に接触する第１外側部材３ｂとを備えている。第１外側部材３ｂには、第１内側部材３ａを収容する第１収容部３ｃが形成されている。第１リードフレーム３が単体である場合には、第１内側部材３ａは、第１収容部３ｃに収容された状態で、第１外側部材３ｂから分離可能である。一方、後述する第１リードフレーム３が半導体装置１の一部を構成する場合には、第１内側部材３ａと第１外側部材３ｂとは、相互に導通した状態で一体となる。

一方、準備した第２リードフレーム７は、図３（ａ）に示すように、金属ブロック６が接合される第２内側部材７ａと、封止樹脂体５に接触する第２外側部材７ｂとを備えている。第２外側部材７ｂには、第２内側部材７ａを収容する第２収容部７ｃが形成されている。第２リードフレーム７が単体である場合には、第２内側部材７ａは、第２収容部７ｃに収容された状態で、第２外側部材７ｂから分離可能である。一方、後述する第２リードフレーム７が半導体装置１の一部を構成する場合には、第２内側部材７ａと第２外側部材７ｂとは、相互に導通した状態で一体となる。

本実施形態では、第１および第２収容部３ｃ、７ｃは、図３（ａ）に示すような凹部であるが、この凹部に限定されるものではなく、第１および第２外側部材３ｂ、７ｂに、第１および第２内側部材３ａ、７ａが収容可能なものであればよい。たとえば、第１および第２収容部３ｃ、７ｃとして、第１および第２内側部材３ａ、７ａを収容する貫通孔が形成されていてもよい。

このような第１および第２リードフレーム３、７は、上述した接合時に、第１および第２内側部材３ａ、７ａと、第１および第２外側部材３ｂ、７ｂとに分離することができるため、第１および第２外側部材３ｂ、７ｂのサイズ変更が可能となる。この結果、第１および第２リードフレーム３、７の形状に関する設計自由度を増加することができる。

＜接合工程Ｓ２２＞
次いで、接合工程Ｓ２２を行う。この工程では図３（ｂ）に示すように、第１内側部材３ａに第１接合材２１を介して半導体素子４を接合し、半導体素子４に第２接合材２２を介して金属ブロック６を接合し、かつ、金属ブロック６に第３接合材２３を介して第２内側部材７ａを接合する。

具体的には、半導体素子４（たとえば、Ｓｉ素子）の上に第２接合材２２（たとえば、Ｓｎ－Ｃｕ－Ｎｉはんだ）を介して銅製の金属ブロック６を配置し、これらを所定の熱履歴で加熱し、リフローはんだ付けによりこれらを接合する。

次いで、このように金属ブロック６を接合した状態の半導体素子４を、第１接合材２１（たとえば、Ｓｎ－Ｃｕ－Ｎｉはんだ）を介して、第１外側部材３ｂから分離した状態の第１内側部材３ａに配置する。この配置状態で、これらを所定の熱履歴で加熱し、リフローはんだ付けによりこれらを接合する。

次いで、このように第１内側部材３ａを接合した状態の半導体素子４と金属端子９とを、たとえばアルミ製のワイヤ８を介して接続する。これらの接続には、超音波を利用する。

次いで、このような接合状態の金属ブロック６の上に第３接合材２３（たとえば、Ｓｎ－Ｃｕ－Ｎｉはんだ）を介して、第２外側部材７ｂから分離した状態の第２内側部材７ａを配置する。この配置状態でこれらを所定の熱履歴で加熱し、リフローはんだ付けによりこれらを接合する。

このようにして、第１外側部材３ｂから分離した状態の第１内側部材３ａと第２外側部材７ｂから分離した状態の第２内側部材７ａとの間に、第１内側部材３ａの側から第２内側部材７ａの側に向かって、半導体素子４と金属ブロック６とが順に配置された接合体が作製される。

後述する粗化工程Ｓ２３では、第１および第２内側部材３ａ、７ａから分離された第１および第２外側部材３ｂ、７ｂを粗化処理するので、この作製された接合体に備えられた第１および第２内側部材３ａ、７ａは、第１および第３接合材の接合前に、粗化されることはない。そのため、第１内側部材３ａを、第１接合材２１との濡れ性を確保した状態で、第１接合材２１を介して、半導体素子４に接合することができる。同様に、第２内側部材７ａも、第３接合材２３との濡れ性を確保した状態で、第３接合材２３を介して、金属ブロック６に接合することができる。このような接合体は、後述する本体製造工程Ｓ２４において、装置本体１ａの一部となる。

なお、本実施形態では、リフローはんだ付けにより、接合を実施したが、たとえば、個別に溶融したはんだで接合してもよい。なお、本実施形態では、半導体素子４と金属ブロック６とを接合した後、半導体素子４と第１内側部材３ａとを接合し、その後、金属ブロック６と第２内側部材７ａを接合した。しかしながら、第１内側部材３ａ、半導体素子４、金属ブロック、第２内側部材７ａの順に配置されていれば、これらを接合する順序は、特に限定されるものではなく、たとえば、これらを同時に接合してもよい。

＜粗化工程Ｓ２３＞
次いで、粗化工程Ｓ２３を行う。この工程では、第１外側部材３ｂについては、図３（ｃ）に示すように、半導体素子４が配置される側の第１外側部材３ｂの表面のうち、封止樹脂体５が接触する表面を粗化処理する。一方、第２外側部材７ｂについては、図３（ｄ）に示すように、金属ブロック６が配置される側の第２外側部材７ｂの表面のうち、封止樹脂体５が接触する表面を粗化処理する。

具体的には、第１内側部材３ａが分離した第１外側部材３ｂの状態で、レーザ照射装置６１を用いて、たとえば、レーザ出力２０Ｗ（パワー設定条件８０％）で、第１外側部材３ｂの表面のうち、封止樹脂体５が少なくとも接触する表面にレーザ光Ｌを照射する。これにより、封止樹脂体５が接触する表面に粗化領域３Ａを形成することができる（図３（ｃ）参照）。形成された粗化領域３Ａによるアンカー効果により、後述する成形工程Ｓ２５で成形される封止樹脂体５と第１リードフレーム３との密着性を高めることができる。なお、第１収容部３ｃを形成する壁面にレーザ光Ｌが照射されていてもよい。

また、第２内側部材７ａが分離した第２外側部材７ｂの状態で、第１外側部材３ｂと同様にして、第２外側部材７ｂの表面のうち、封止樹脂体５が少なくとも接触する表面にレーザ光Ｌを照射する。これにより、封止樹脂体５が接触する表面に粗化領域７Ａを形成することができる（図３（ｄ）参照）。粗化領域３Ａと同様に、粗化領域７Ａも、そのアンカー効果により、封止樹脂体５と第２リードフレーム７との密着性を高めることができる。なお、第２収容部７ｃを形成する壁面にレーザ光Ｌが照射されていてもよい。

このように粗化処理された第１および第２外側部材３ｂ、７ｂは、上述の接合工程Ｓ２２で作製された接合体とともに、次の本体製造工程Ｓ２４で、装置本体１ａの一部となる。なお、本実施形態では、粗化領域が選択し易いレーザ光による粗化処理を行ったが、たとえば、ショットブラストにより、粗化処理を行ってもよい。

＜本体製造工程Ｓ２４＞
次いで、本体製造工程Ｓ２４を行う。この工程では、図３（ｅ）に示すように、半導体素子４が接合された第１内側部材３ａを第１収容部３ｃに収容し、金属ブロック６が接合された第２内側部材７ａを第２収容部７ｃに収容し、装置本体１ａを製造する。

具体的には、第１および第２内側部材３ａ、７ａと、第１および第２外側部材３ｂ、７ｂと、が導通した状態になるように、第１および第２内側部材３ａ、７ａを、それぞれ、第１および第２収容部３ｃ、７ｃに収容する。

収容する際、第１および第２内側部材３ａ、７ａと、それぞれが収容された第１および第２外側部材３ｂ、７ｂとの接合は、これらが導通した状態を確保することができる接合であれば特に限定されない。

たとえば、ポリアミドイミドなどの接着剤を、第１内側部材３ａと第１外側部材３ｂとの接触面、および、第２内側部材７ａと第２外側部材７ｂと接触面に部分的に塗布して、接着してもよい。また、上述した接着剤に導電性フィラーを添加してもよい。また、第１～第３接合材２１～２３で、第１内側部材３ａと第１外側部材３ｂとの接触面、および、第２内側部材７ａと第２外側部材７ｂとの接触面を接合してもよい。

あるいは、接着剤および接合材を用いずに、第１および第２内側部材３ａ、７ａを、それぞれ、第１および第２収容部３ｃ、７ｃに収容した状態で、成形型（図示せず）に投入し、成形型内で、後述する封止樹脂体５を成形してもよい。

＜成形工程Ｓ２５＞
次いで、成形工程Ｓ２５を行う。この工程では、図３（ｆ）に示すように、第１および第２リードフレーム３、７の表面のうち、少なくとも粗化工程Ｓ２３で粗化した表面と、半導体素子４と、金属ブロック６とを覆うように、封止樹脂体５を成形する。

具体的には、第１リードフレーム３の粗化領域３Ａと、第２リードフレーム７の粗化領域７Ａとを覆うとともに、半導体素子４と、金属ブロック６と、第１～第３接合材２１～２３の表面とを覆うように、封止樹脂体５を成形する。封止樹脂体５を成形する際には、エポキシ樹脂など未硬化の熱硬化性樹脂をトランスファー成形し、これを所定の条件で硬化させる。これにより、第１および第２リードフレーム３、７の間において、半導体素子４と、金属ブロック６とを封止することができる。

上述した本実施形態の製造方法では、接合工程Ｓ２２後に、粗化工程Ｓ２３を実施しているが、接合工程Ｓ２２と粗化工程Ｓ２３との順序は特に限定されず、粗化工程Ｓ２３後に、接合工程Ｓ２２を実施してもよく、これらの工程を同時に実施してもよい。

ここで、図４を用いて、比較となる半導体装置１の製造方法について説明する。図４（ａ）～（ｆ）は、比較となる半導体装置１の製造方法を説明するための模式的概念図である。なお、本実施形態と同じ部材および部分に関しては、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

比較となる半導体装置１の製造方法では、図４（ａ）に示すように、第１リードフレーム３に、第１接合材２１、半導体素子４、第２接合材２２、金属ブロック６、および第３接合材２３をこの順に配置し、これらを接合する。この接合状態で、図４（ｃ）に示すように、ブラスト粒子７１を投射して、ショットブラストによる表面の粗化処理を行う。

一方、図４（ｂ）に示すように、第２リードフレーム７には、第３接合材２３を配置し、これらを接合する。この接合状態で、図４（ｄ）に示すように、上述したショットブラストによる表面の粗化処理を行う。

次いで、比較となる半導体装置１の製造方法の場合には、図４（ｅ）に示すように、金属ブロック６上に配置された第３接合材２３（図４（ｃ））に、第２リードフレーム７上に配置された第３接合材２３（図４（ｄ））が接触するように、第２リードフレーム７を配置する。この配置状態で、これらをリフローはんだ付けにより接合して、装置本体１ａを製造する。

次いで、図４（ｆ）に示すように、第１および第２リードフレーム３、７の間において、半導体素子４と、金属ブロック６とを封止する封止樹脂体５を成形する。このようにして、製造された比較となる半導体装置１は、第１および第２リードフレーム３、７の表面が粗化しているため、第１および第２リードフレーム３、７と、封止樹脂体５との密着性を確保することができる。

ここで、ショットブラストでは、レーザ照射の場合とは異なり、粒子を選択的に投射できないため、被処理物の全表面が粗化される。結果として、図４（ｃ）に示すように、図４（ａ）に示す接合体にはその表面全体に粗化領域Ｘが形成される。また、図４（ｄ）に示すように、図４（ｂ）に示す第２接合材２２が配置された第２リードフレーム７にもその表面全体に粗化領域Ｙが形成される。

また、比較となる半導体装置１の製造方法の場合には、ブラスト処理時に、第１および第２リードフレーム３、７の金属粉が、それぞれ、金属ブロック６および第２リードフレーム７上に配置された第３接合材２３に付着してしまう。ショットブラストの代わりに、レーザ光Ｌで、第１および第２リードフレーム３、７の表面の粗化処理を行ったとしても、第１およびリードフレーム３、７のスパッタが、それぞれ、金属ブロック６および第２リードフレーム７上に配置された第３接合材２３に付着してしまう。

なお、異物の付着を防止するために、第２リードフレーム７上に第３接合材２３を配置せずに、マスキングにより、第２リードフレーム７の表面を粗化処理する場合には、粗化されない領域をある程度確保する必要がある。このため、第２リードフレーム７のサイズが大きくなる結果、半導体装置１のサイズが大きくなってしまう。

このように、比較となる半導体装置１の製造方法の場合には、金属ブロック６および第２リードフレーム７上に配置された第３接合材２３には、粗化処理により異物が付着してしまう。そのため、金属ブロック６と第２リードフレーム７とを接合する際（図４（ｅ））に、異物が付着した第３接合材２３が溶融すると、金属ブロック６および第２リードフレーム７に対する第３接合材２３の濡れ性が低下すると考えられる。

それに対して、本実施形態では、第１リードフレーム３を、第１内側部材３ａと、第１外側部材３ｂとで構成し、一方、第２リードフレーム７を、第２内側部材７ａと、第２外側部材７ｂとで構成する。そして、レーザ光Ｌによる粗化処理を、第１および第２内側部材３ａ、７ａが分離した状態の第１および第２外側部材３ｂ、７ｂに施す。

よって、レーザ光Ｌによる第１および第２リードフレーム７のスパッタが、接合前の第１～第３接合材２１～２３に付着することはない。よって、本実施形態では、第２リードフレーム７（第２内側部材７ａ）だけでなく、金属ブロック６に対する第３接合材２３の濡れ性も確保することができる。

なお、本実施形態では、上述のように、第１～第３接合材２１～２３に異物が付着することを防止することができるため、第１および第２リードフレーム３、７に粗化されない領域を設ける必要がない。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１：半導体装置、１ａ：装置本体、３：第１リードフレーム、３ａ：第１内側部材、３ｂ：第１外側部材、３ｃ：第１収容部、４：半導体素子、５：封止樹脂体、６：金属ブロック、７：第２リードフレーム、７ａ：第２内側部材、７ｂ：第２外側部材、７ｃ：第２収容部、８：ワイヤ、９：金属端子、２１：第１接合材、２２：第２接合材、２３：第３接合材、Ｓ２１：準備工程、Ｓ２２：接合工程、Ｓ２３：粗化工程、Ｓ２４：本体製造工程、Ｓ２５：成形工程、Ｌ：レーザ光

Claims (1)

1. 第１および第２リードフレームの間に、前記第１リードフレームの側から前記第２リードフレームの側に向かって、半導体素子および金属ブロックが順に配置された装置本体と、前記第１および第２リードフレームの間において、前記半導体素子と、前記金属ブロックとを封止する封止樹脂体と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
   前記第１リードフレームとして、前記半導体素子が接合される第１内側部材と、前記第１内側部材を収容する第１収容部が形成され、前記封止樹脂体に接触する第１外側部材とを備えたリードフレーム、および、前記第２リードフレームとして、前記金属ブロックが接合される第２内側部材と、前記第２内側部材を収容する第２収容部が形成され、前記封止樹脂体に接触する第２外側部材とを備えたリードフレームを準備する準備工程と、
   前記第１内側部材に、第１接合材を介して、前記半導体素子を接合し、前記半導体素子に、第２接合材を介して、前記金属ブロックを接合し、かつ、前記金属ブロックに、第３接合材を介して、前記第２内側部材を接合する接合工程と、
   前記半導体素子が配置される側の前記第１外側部材の表面のうち、前記封止樹脂体が接触する表面を粗化処理し、前記金属ブロックが配置される側の前記第２外側部材の表面のうち、前記封止樹脂体が接触する表面を粗化処理する粗化工程と、
   前記接合工程および前記粗化工程の後、前記半導体素子が接合された前記第１内側部材を前記第１収容部に収容し、前記金属ブロックが接合された前記第２内側部材を前記第２収容部に収容し、前記装置本体を製造する本体製造工程と、
   前記本体製造工程後、前記第１および第２リードフレームの表面のうち、少なくとも前記粗化工程で粗化処理した表面と、前記半導体素子と、前記金属ブロックと、を覆うように、前記封止樹脂体を成形する成形工程と、
   を少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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